เครื่องมืออะนาล็อกคืออะไร การจำแนกประเภทและการทำงานตามหลักการ

นิยามของเครื่องมืออะนาล็อก

เครื่องมืออะนาล็อกถูกกำหนดให้เป็นอุปกรณ์ที่ผลลัพธ์ออกมามีความต่อเนื่องตามเวลา และมีความสัมพันธ์คงที่กับข้อมูลเข้า ปริมาณทางกายภาพ เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า กำลัง และพลังงาน วัดโดยใช้เครื่องมืออะนาล็อก ส่วนใหญ่เครื่องมืออะนาล็อกจะใช้เข็มหรือหน้าปัดเพื่อแสดงขนาดของปริมาณที่วัดได้

การจำแนกประเภทของเครื่องมืออะนาล็อก

การจำแนกประเภทของเครื่องมืออะนาล็อกขึ้นอยู่กับประเภทของปริมาณทางกายภาพที่วัด ตัวอย่างเช่น เครื่องมือที่ใช้วัดกระแสไฟฟ้าเรียกว่าแอมมิเตอร์ ในขณะที่โวลต์มิเตอร์ใช้วัดแรงดันไฟฟ้า วาต์ต์มิเตอร์และเฟรคเวนซีมิเตอร์ใช้วัดกำลังและความถี่ตามลำดับ

การจำแนกประเภทของเครื่องมืออะนาล็อก

เครื่องมืออะนาล็อกสามารถจำแนกตามประเภทของกระแสไฟฟ้าที่วัด แบ่งออกเป็นสามหมวดหลัก:

• เครื่องมืออะนาล็อกสำหรับกระแสตรง (DC)

• เครื่องมืออะนาล็อกสำหรับกระแสสลับ (AC)

• เครื่องมือสำหรับทั้งกระแสตรงและกระแสสลับ

เครื่องมือเหล่านี้ยังสามารถจำแนกตามวิธีการนำเสนอปริมาณที่วัดได้ รวมถึง:

1. เครื่องมือแสดงผล

เครื่องมือนี้แสดงขนาดของปริมาณที่วัดโดยใช้หน้าปัดและเข็ม ตัวอย่างเช่น แอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ ซึ่งแบ่งออกเป็น:

• เครื่องมืออิเล็กโทรแมคคานิก

• เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์

2. เครื่องมือบันทึก

เครื่องมือนี้ให้การวัดต่อเนื่องในช่วงเวลาที่กำหนด โดยการเปลี่ยนแปลงของปริมาณจะถูกบันทึกลงบนกระดาษ

3. เครื่องมือรวม

เครื่องมือนี้วัดผลรวมของปริมาณไฟฟ้าในช่วงเวลาที่กำหนด

การจำแนกประเภทอีกอย่างหนึ่งคือตามวิธีการเปรียบเทียบปริมาณที่วัด:

• เครื่องมือวัดโดยตรง
  เครื่องมือนี้แปลงปริมาณที่วัดเป็นพลังงานเพื่อเปิดใช้งานอุปกรณ์ ทำให้สามารถวัดปริมาณที่ไม่ทราบค่าได้โดยตรง ตัวอย่างเช่น แอมมิเตอร์ โวลต์มิเตอร์ วาต์ต์มิเตอร์ และมิเตอร์วัดพลังงาน

• เครื่องมือเปรียบเทียบ
  เครื่องมือนี้กำหนดปริมาณที่ไม่ทราบค่าโดยการเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน ตัวอย่างเช่น AC และ DC บริดจ์

เครื่องมืออะนาล็อกอาจจำแนกตามระดับความแม่นยำ

หลักการการทำงาน

เครื่องมืออะนาล็อกสามารถจำแนกตามหลักการการทำงาน โดยมีหลายเครื่องมือที่อาศัยผลต่อไปนี้:

ผลแม่เหล็ก

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำ จะเกิดสนามแม่เหล็กรอบตัวนำ ตัวอย่างเช่น ถ้าตัวนำเป็นวงจรป้อน สนามแม่เหล็กจากวงจรป้อนแต่ละวงจะทำงานเหมือนแม่เหล็กเสมือน

ผลความร้อน

เมื่อกระแสที่วัดผ่านผ่านองค์ประกอบทำความร้อน จะทำให้อุณหภูมิขององค์ประกอบเหล่านั้นเพิ่มขึ้น คู่ความร้อนที่ติดตั้งไว้ที่องค์ประกอบเหล่านี้จะแปลงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมินี้เป็นแรงเคลื่อนไฟฟ้า (emf) การแปลงกระแสเป็น emf ผ่านอุณหภูมิเรียกว่าผลความร้อน

ผลไฟฟ้าสถิต

แรงไฟฟ้าสถิตทำงานระหว่างแผ่นประจุสองแผ่น ทำให้แผ่นหนึ่งเคลื่อนที่ เครื่องมือที่ทำงานตามหลักการนี้เรียกว่าเครื่องมือไฟฟ้าสถิต

ผลเหนี่ยวนำ

แผ่นนำไม่เป็นแม่เหล็กที่วางไว้ในสนามแม่เหล็ก (เหนี่ยวนำโดยแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระตุ้นโดยกระแสสลับ) จะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้า (emf) นี้ทำให้เกิดกระแสในแผ่น และการปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระแสที่เหนี่ยวนำและสนามแม่เหล็กทำให้แผ่นเคลื่อนที่ ผลนี้ใช้ในการทำงานของเครื่องมือแบบเหนี่ยวนำ

ผลฮอลล์

เมื่อวัสดุพาความต้านทานไฟฟ้าในสภาพที่มีสนามแม่เหล็กขวาง แรงดันไฟฟ้าจะเกิดขึ้นระหว่างขอบสองด้านของตัวนำ ขนาดของแรงดันนี้ขึ้นอยู่กับกระแส ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก และคุณสมบัติของตัวนำ