Kas ir analoģiskie instrumenti tos klasifikācija un darbības principi

Analogās instrumentu definīcija

Analogā instruments ir ierīce, kurai izvade ir nepārtraukta laika funkcija, uzturējot fiksu sakarību ar ievadi. Fiziskas lielumi, piemēram, spriegums, strāva, jauda un enerģija, tiek mērīti, izmantojot analogos instrumentus. Lieluma mērījuma apmērs parasti tiek rādīts ar peleņķi vai skalas.

Analogās instrumentu klasifikācija

Analogo instrumentu klasifikācija balstīta uz to, kādu fizisko lielumu tie mēra. Piemēram, instruments, kas mēra strāvu, sauc par ampermetru, savukārt voltmeters mēra spriegumu. Vattmetrs un frekvences mērs mēra atbilstoši jaudu un frekvenci.

Analogās instrumentu klasifikācija

Analogos instrumentus var klasificēt atkarībā no to mērāmajās strāvas veida, izdodot trīs galvenās kategorijas:

• Tiešā strāva (DC) analogās instrumenti

• Mainīgā strāva (AC) analogās instrumenti

• Instrumenti gan tiešajai, gan mainīgajai strāvai

Tie var tikt arī klasificēti pēc to mērāmā lieluma attēlošanas veida, tostarp:

1. Rādīšanas instrumenti

Šie instrumenti attēlo mērāmā lieluma apmēru, izmantojot skalas un peleņķi. Piemēri ir ampermetri un voltmeters. Tie ir sadalīti vēl:

• Elektromehāniski instrumenti

• Elektroniski instrumenti

2. Reģistrēšanas instrumenti

Šie nodrošina nepārtrauktus lasījumus noteiktā laika periodā, un mērāmā lieluma izmaiņas tiek reģistrētas uz papīra.

3. Integrējošie instrumenti

Šie mēra elektriskā lieluma kopējo summu noteiktā laika periodā.

Vēl viena klasifikācija balstās uz metodi, ko izmanto, lai salīdzinātu mērāmo lielumu:

• Tiešie mērīšanas instrumenti
  Šie tieši pārvērš mērāmo lielumu enerģijā, lai aktivizētu ierīci, ļaujot tieši mērīt nezināmus lielumus. Piemēri ir ampermetri, voltmeters, vattmetri un enerģijas mērs.

• Salīdzināšanas instrumenti
  Šie nosaka nezināmos lielumus, salīdzinot tos ar standarta vērtībām. AC un DC mosti ir tipiski piemēri.

Analogos instrumentus var arī klasificēt pēc to precizitātes līmeņa.

Darbības principi

Analogos instrumentus var klasificēt pēc to darbības principiem, daudzi no tiem balstās uz šādiem efektiem:

Magnetiskais efekts

Kad strāva plūst caur vedni, tā izraisa magnētisku lauku ap vedni. Ja vednis ir spēļains, tad spēļaina griezumu magnētiskie lauki darbojas kā imaginārs magnēts.

Siltumnīcefekts

Kad mērāmā strāva plūst caur sildīšanas elementiem, tā paaugstina tos temperatūru. Termodara, kas pievienota šiem elementiem, konvertē šo temperatūras maiņu elektrodinamiskajā spēku (emf). Šis strāvas konvertēšanas process emf, izmantojot temperatūru, ir zināms kā siltumnīcefekts.

Elektrostātiskais efekts

Elektrostātiskā spēka darbība starp divām uzlādētām plāksnēm izraisīs vienas plāksnes novietojumu. Instrumenti, kas darbojas pēc šāda principa, sauc par elektrostātiskajām ierīcēm.

Indukcijas efekts

Nemagnētiska vedņa diska novietojums magnētiskā laukā (inducēts ar elektromagnētu, izsaukto ar mainīgo strāvu) izraisa elektrodinamisko spēku (emf). Šis emf inducē strāvu diskā, un inducētā strāva un magnētiskā lauka interakcija izraisa diska kustību. Šis efekts tiek bieži izmantots indukcijas tipa instrumentos.

Holla efekts

Ja materiāls nes elektrostrāvu, pastāvojot transversālā magnētiskā laukā, tiek izveidots spriegums starp vedņa abām malām. Šī sprieguma lielums atkarīgs no strāvas, magnētiskās plūsmas blīvuma un vedņa materiāla īpašībām.