O que são Instrumentos Analógicos Sua Classificação e Princípios de Funcionamento

Definição de Instrumentos Analógicos

Um instrumento analógico é definido como um dispositivo cuja saída é uma função contínua do tempo, mantendo uma relação fixa com a entrada. Grandezas físicas como tensão, corrente, potência e energia são medidas usando instrumentos analógicos. A maioria dos instrumentos analógicos utiliza um ponteiro ou mostrador para indicar a magnitude da grandeza medida.

Classificação de Instrumentos Analógicos

A classificação de instrumentos analógicos baseia-se no tipo de grandeza física que eles medem. Por exemplo, um instrumento usado para medir corrente é chamado de amperímetro, enquanto um voltímetro mede tensão. Um wattímetro e um frequencímetro são usados para medir potência e frequência, respectivamente.

Classificação de Instrumentos Analógicos

Os instrumentos analógicos podem ser classificados com base no tipo de corrente que eles medem, resultando em três categorias principais:

• Instrumentos Analógicos de Corrente Contínua (CC)

• Instrumentos Analógicos de Corrente Alternada (CA)

• Instrumentos para Corrente Contínua e Alternada

Eles também podem ser classificados por como apresentam a grandeza medida, incluindo:

1. Instrumentos Indicadores

Estes instrumentos exibem a magnitude da grandeza medida usando um mostrador e ponteiro. Exemplos incluem amperímetros e voltímetros. Eles são divididos em:

• Instrumentos Eletromecânicos

• Instrumentos Eletrônicos

2. Instrumentos Registradores

Estes fornecem leituras contínuas durante um período especificado, com as variações da grandeza registradas em papel.

3. Instrumentos Integradores

Estes medem a soma total de uma grandeza elétrica durante um determinado período de tempo.

Outra classificação é baseada no método usado para comparar a grandeza medida:

• Instrumentos de Medição Direta
  Estes convertem diretamente o mensurando em energia para ativar o dispositivo, permitindo a medição direta de quantidades desconhecidas. Exemplos incluem amperímetros, voltímetros, wattímetros e medidores de energia.

• Instrumentos de Comparação
  Estes determinam quantidades desconhecidas comparando-as com valores padrão. Pontes de corrente contínua e alternada são exemplos típicos.

Os instrumentos analógicos também podem ser classificados pelos seus níveis de precisão.

Princípios de Funcionamento

Os instrumentos analógicos podem ser categorizados pelos seus princípios de operação, com muitos se baseando nos seguintes efeitos:

Efeito Magnético

Quando a corrente flui através de um condutor, induz um campo magnético ao redor do condutor. Por exemplo, se o condutor estiver enrolado, os campos magnéticos combinados das espiras do enrolamento agem como um ímã imaginário.

Efeito Térmico

Quando a corrente medida passa por elementos aquecedores, eleva sua temperatura. Um termopar anexado a esses elementos converte essa mudança de temperatura em força eletromotriz (fem). Esta conversão de corrente em fem via temperatura é conhecida como efeito térmico.

Efeito Eletrostático

A força eletrostática age entre duas placas carregadas, causando o deslocamento de uma delas. Os instrumentos que operam com este princípio são chamados de dispositivos eletrostáticos.

Efeito de Indução

Um disco condutor não magnético colocado em um campo magnético (induzido por um eletroímã excitado por corrente alternada) gera uma força eletromotriz (fem). Esta fem induz corrente no disco, e a interação entre a corrente induzida e o campo magnético faz o disco se mover. Este efeito é principalmente utilizado em instrumentos de indução.

Efeito Hall

Quando um material conduz corrente elétrica na presença de um campo magnético transversal, é gerada uma tensão entre as duas bordas do condutor. A magnitude desta tensão depende da corrente, densidade de fluxo magnético e propriedades do material do condutor.