Kaj so analogni instrumenti njihova razvrščenja in načini delovanja

Definicija analognih instrumentov

Analogni instrument je naprava, kjer je izhod zvezna funkcija časa, ki ohranja fiksno odnos z vhodom. Fizične količine, kot so napetost, tok, moč in energija, se meritve uporabljajo z analognimi instrumenti. Večina analognih instrumentov uporablja kazalo ali števec za prikaz velikosti meritve.

Klasifikacija analognih instrumentov

Klasifikacija analognih instrumentov temelji na vrsti fizične količine, ki jo merijo. Na primer, instrument, ki meri tok, se imenuje ampermetr, medtem ko merilnik napetosti meri napetost. Vattmetr in frekvenčni merilnik se uporabljata za merjenje moči in frekvence, glede na to, kaj merita.

Klasifikacija analognih instrumentov

Analogne naprave lahko razdelimo glede na vrsto toka, ki ga meritve, kar da tri glavne kategorije:

• Analogni instrumenti za enosmeren tok (DC)

• Analogni instrumenti za dvostranski tok (AC)

• Instrumenti za oba tipe toka, enosmerna in dvostranska

Lahko so tudi razvrščeni glede na način, kako prikazujejo meritve, vključno s:

1. Prikazovalni instrumenti

Ti instrumenti prikazujejo velikost meritve z uporabo števca in kazala. Primeri so ampermetri in voltmetri. Delijo se še na:

• Elektromehanske naprave

• Elektronske naprave

2. Zapisovalni instrumenti

Ti priskrbijo zvezne meritve v določenem časovnem obdobju, s spremembami količine, zapisanimi na papiru.

3. Integracijski instrumenti

Ti merijo skupno vsoto električne količine v določenem časovnem obdobju.

Druga klasifikacija temelji na metodi, ki se uporablja za primerjavo meritve:

• Naprave za neposredno merjenje
  Te neposredno pretvorijo merjeno količino v energijo, da aktivirajo napravo, omogočajo neposredno merjenje neznanih količin. Primeri so ampermetri, voltmetri, vattmetri in energijski merilniki.

• Primerjalne naprave
  Te določajo neznane količine z njihovo primerjavo z standardnimi vrednostmi. Tipični primeri so mostovi za AC in DC.

Analogne naprave se lahko razvrščajo tudi glede na nivo točnosti.

Načela delovanja

Analogne naprave se lahko razvrščajo glede na principi delovanja, mnoge pa se oslanjajo na naslednje učinke:

Magnetni učinek

Ko tok teče skozi vodilo, inducira magnetno polje okoli vodila. Če je vodilo zavitek, se združena magnetna polja zavitev obnašajo kot imaginarni magnet.

Toplinski učinek

Ko meritveni tok teče skozi grelna elementa, poveča njihovo temperaturo. Termokopla, pripegnjena na te elemente, pretvori to spremembo temperature v elektromotivno silo (EMF). Ta pretvorba toka v EMF preko temperature se imenuje toplinski učinek.

Elektrostatski učinek

Elektrostatska sila deluje med dvema nabiti površini, kar povzroči premik ene površine. Naprave, ki delujejo po tem principu, se imenujejo elektrostatske naprave.

Indukcijski učinek

Nemagnetno vodilo, postavljeno v magnetno polje (induciranega z elektronom, vzbuženim z alternirajočim tokom), generira elektromotivno silo (EMF). Ta EMF inducira tok v vodilu, in interakcija med induciranim tokom in magnetnim poljem povzroči premik vodila. Ta učinek se predvsem uporablja v indukcijnih napravah.

Hall-uv učinek

Ko material nosi električni tok v prisotnosti transverzalnega magnetnega polja, se generira napetost med dvema robovoma vodila. Velikost te napetosti je odvisna od toka, gostote magnetnega toka in lastnosti vodila.