Hva er analoge instrumenter deres klassifisering og arbeidsprinsipper

Definisjon av analoge instrumenter

Et analogt instrument er definert som et enhet der utdataen er en kontinuerlig funksjon av tid, og har en fast relasjon med inndataen. Fysiske størrelser som spenning, strøm, effekt og energi måles ved hjelp av analoge instrumenter. De fleste analoge instrumenter bruker en peker eller skive for å indikere størrelsen på den målte størrelsen.

Klassifisering av analoge instrumenter

Klassifiseringen av analoge instrumenter baserer seg på type fysisk størrelse de måler. For eksempel kalles et instrument som brukes til å måle strøm, for en ammeter, mens en voltmeter måler spenning. En wattmeter og en frekvensmåler brukes til å måle effekt og frekvens, henholdsvis.

Klassifisering av analoge instrumenter

Analoge instrumenter kan klassifiseres basert på typen strøm de måler, noe som gir tre hovedkategorier:

• Direkte strøm (DC) analoge instrumenter

• Vekselstrøm (AC) analoge instrumenter

• Instrumenter for både direkte og vekselstrøm

De kan også klassifiseres etter hvordan de presenterer den målte størrelsen, inkludert:

1. Indikerende instrumenter

Disse instrumentene viser størrelsen på den målte størrelsen ved hjelp av en skive og peker. Eksempler inkluderer ammeter og voltmeter. De er videre delt inn i:

• Elektromekaniske instrumenter

• Elektroniske instrumenter

2. Registrerende instrumenter

Disse gir kontinuerlige lesinger over en angitt periode, med variasjoner i størrelsen registrert på papir.

3. Integrerende instrumenter

Disse måler den totale summen av en elektrisk størrelse over en gitt tidsperiode.

En annen klassifisering er basert på metoden brukt for å sammenligne den målte størrelsen:

• Direkte måleenheter
  Disse konverterer direkte det målte objektet til energi for å aktivere enheten, noe som muliggjør direkte måling av ukjente størrelser. Eksempler inkluderer ammeter, voltmeter, wattmeter og energimeter.

• Sammenligningsinstrumenter
  Disse bestemmer ukjente størrelser ved å sammenligne dem med standardverdier. AC- og DC-brygger er typiske eksempler.

Analoge instrumenter kan også klassifiseres etter nøyaktighetsnivåer.

Arbeidsprinsipper

Analoge instrumenter kan kategoriseres etter arbeidsprinsippet, og mange bygger på følgende effekter:

Magnetisk effekt

Når strøm går gjennom en ledning, induceres det et magnetfelt rundt ledningen. Hvis ledningen er rullad, virker de kombinerte magnetfeltene fra rullens vikter som en imaginær magnet.

Termisk effekt

Når den målte strømmen passerer gjennom varmeelementer, øker den temperatur på disse elementene. En termokobling festet til disse elementene konverterer denne temperaturendringen til en elektromotiv kraft (emf). Denne konverteringen av strøm til emf via temperatur kalles termisk effekt.

Elektrostatisk effekt

Elektrostatisk kraft virker mellom to ladete plater, noe som fører til at en plate blir forskyvet. Instrumenter som opererer etter dette prinsippet, kalles elektrostatiske enheter.

Induksjonseffekt

En ikke-magnetisk lederplate plassert i et magnetfelt (indusert av en elektromagnet opprømt av vekselstrøm) genererer en elektromotiv kraft (emf). Denne emf inducerer strøm i platen, og interaksjonen mellom den induksjonerte strømmen og magnetfeltet fører til at platen beveger seg. Denne effekten brukes hovedsakelig i induksjonstype instrumenter.

Hall-effekt

Når et materiale bærer elektrisk strøm i tilstedeværelse av et transversalt magnetfelt, genereres en spenning mellom de to kantene av lederen. Størrelsen på denne spenningen avhenger av strømmen, magnetflukstettheten og materialenes egenskaper hos lederen.