Šta su analogni instrumenti njihova klasifikacija i načela rada

Definicija analognih instrumenata

Analogni instrument je definisan kao uređaj čiji je izlaz neprekidna funkcija vremena, održavajući fiksnu vezu sa ulazom. Fizičke veličine, poput napona, struje, snage i energije, merene su pomoću analognih instrumenata. Većina analognih instrumenata koristi kazaljku ili stupac za označavanje veličine mera.

Klasifikacija analognih instrumenata

Klasifikacija analognih instrumenata zasniva se na vrsti fizičke veličine koju mere. Na primer, instrument koji se koristi za merenje struje zove se ampermetar, dok voltmetar meri napon. Vatmetar i frekvencijski metar koriste se za merenje snage i frekvencije, redom.

Klasifikacija analognih instrumenata

Analogni instrumenti mogu biti klasificirani prema vrsti struje koju mere, što daje tri glavne kategorije:

• Analogni instrumenti za direktnu struju (DC)

• Analogni instrumenti za izmjeničnu struju (AC)

• Instrumenti za direktnu i izmjeničnu struju

Takođe se mogu klasificirati po tome kako prikazuju merenu veličinu, uključujući:

1. Indikatorski instrumenti

Ovi instrumenti prikazuju veličinu mera pomoću stupca i kazaljke. Primeri uključuju ampermetre i voltmetre. Dalje se dele na:

• Elektromehanički instrumenti

• Elektronski instrumenti

2. Registarski instrumenti

Ovi pružaju kontinuirane čitanja tokom određenog perioda, s promenama veličine zabeleženim na papiru.

3. Integracioni instrumenti

Ovi merenjuju ukupnu sumu električne veličine tokom određenog vremenskog perioda.

Još jedna klasifikacija zasniva se na metodi koja se koristi za poređenje mere:

• Instrumenti za direktno merenje
  Ovi direktno pretvaraju mernu veličinu u energiju da aktiviraju uređaj, omogućavajući direktno merenje nepoznatih veličina. Primeri uključuju ampermetre, voltmetre, vatmetre i energetski metri.

• Instrumenti za poređenje
  Ovi određuju nepoznate veličine uspoređivanjem ih sa standardnim vrijednostima. Tipični primjeri su AC i DC mostovi.

Analogni instrumenti takođe se mogu klasificirati prema nivoima preciznosti.

Principi rada

Analogni instrumenti mogu biti kategorizirani prema principima rada, a mnogi se oslanjaju na sljedeće efekte:

Magnetni efekat

Kada struja teče kroz vodilac, indukuje magnetno polje oko vodiča. Na primjer, ako je vodilac namotan, kombinovana magnetna polja pojaseva djeluju kao imaginarni magnet.

Toplotni efekat

Kada merena struja prođe kroz zagrijavajuće elemente, podiže njihovu temperaturu. Termokupla pričvršćena ovim elementima pretvara tu promenu temperature u elektromotornu silu (emf). Ova konverzija struje u emf putem temperature poznata je kao toplotni efekat.

Elektrostatski efekat

Elektrostatska sila deluje između dve nabijene ploče, uzrokujući pomak jedne ploče. Instrumenti koji rade na ovom principu nazivaju se elektrostatskim uređajima.

Indukcijski efekat

Nemagnetički vodljivi disk postavljen u magnetno polje (inducirano elektromagnetom pobuđenim izmjeničnom strujom) generiše elektromotornu silu (emf). Ova emf indukuje struju u disku, a interakcija između inducirane struje i magnetnog polja uzrokuje potez diska. Ovaj efekat se uglavnom koristi u indukcioni tipu instrumenata.

Hallov efekat

Kada materijal nosi električnu struju u prisustvu transverzalnog magnetnog polja, generiše se napon između dve ivice vodiča. Veličina ovog napona zavisi od struje, gustoće magnetnog fluksa i svojstava materijala vodiča.