아날로그 기기란 무엇이며 그 분류와 작동 원리는?
아날로그 계측기의 정의
아날로그 계측기는 출력이 시간의 연속적인 함수로, 입력과 일정한 관계를 유지하는 장치로 정의됩니다. 전압, 전류, 전력, 에너지와 같은 물리적 양은 아날로그 계측기를 사용하여 측정됩니다. 대부분의 아날로그 계측기는 포인터나 다이얼을 사용하여 측정된 양의 크기를 표시합니다.
아날로그 계측기의 분류
아날로그 계측기의 분류는 그들이 측정하는 물리적 양의 유형에 따라 이루어집니다. 예를 들어, 전류를 측정하는 계측기는 암미터라고 하며, 볼트미터는 전압을 측정합니다. 와트미터와 주파수 미터는 각각 전력과 주파수를 측정하는 데 사용됩니다.
아날로그 계측기의 분류
아날로그 계측기는 그들이 측정하는 전류의 종류에 따라 세 가지 주요 범주로 분류할 수 있습니다:
또한 측정된 양을 표시하는 방법에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다:
1. 표시 계측기
이러한 계측기는 다이얼과 포인터를 사용하여 측정된 양의 크기를 표시합니다. 예로는 암미터와 볼트미터가 있습니다. 이들은 다음과 같이 더 나뉩니다:
2. 기록 계측기
이러한 계측기는 지정된 기간 동안 연속적으로 읽어들여서 양의 변화를 종이에 기록합니다.
3. 적분 계측기
이러한 계측기는 주어진 시간 동안 전기적 양의 총합을 측정합니다.
또 다른 분류는 측정된 양을 비교하는 방법에 따라 이루어집니다:
아날로그 계측기는 또한 그들의 정확도 수준에 따라 분류될 수 있습니다.
작동 원리
아날로그 계측기는 그들의 작동 원리에 따라 분류될 수 있으며, 많은 계측기가 다음 효과에 의존합니다:
자기 효과
전류가 도체를 통과할 때, 도체 주변에 자기장이 생성됩니다. 예를 들어, 도체가 코일 형태로 되어 있다면, 코일의 회전으로 인해 결합된 자기장은 가상의 자석처럼 작용합니다.
열 효과
측정된 전류가 가열 요소를 통과할 때, 가열 요소의 온도가 상승합니다. 이러한 요소에 부착된 열커플은 이 온도 변화를 전기동력(EMF)으로 변환합니다. 이 전류에서 EMF로의 변환은 열 효과로 알려져 있습니다.
정전 효과
두 개의 충전된 플레이트 사이에 작용하는 정전력은 한 플레이트를 이동시킵니다. 이 원리로 작동하는 계측기는 정전기 장치라고 합니다.
유도 효과
비자성 도체 디스크가 교류로 흥분되는 전자석에 의해 생성된 자기장에 위치할 때, 전기동력(EMF)이 생성됩니다. 이 EMF는 디스크에 전류를 유도하고, 유도된 전류와 자기장 간의 상호작용으로 디스크가 움직입니다. 이 효과는 주로 유도형 계측기에 활용됩니다.
홀 효과
물질이 횡자성 자기장 속에서 전류를 운반할 때, 도체의 두 가장자리 사이에 전압이 생성됩니다. 이 전압의 크기는 전류, 자기 유속 밀도, 그리고 도체의 재질 특성에 따라 달라집니다.
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