Що Таке Аналогові Прилади Їх Класифікація та Принципи Роботи

Визначення аналогових приладів

Аналоговий прилад визначається як пристрій, у якому вихід є неперервною функцією часу, зберігаючи стале співвідношення з вхідним сигналом. Фізичні величини, такі як напруга, струм, потужність та енергія, вимірюються за допомогою аналогових приладів. Більшість аналогових приладів використовують стрілку або шкалу для вказівки величини вимірюваної величини.

Класифікація аналогових приладів

Класифікація аналогових приладів базується на типі фізичної величини, яку вони вимірюють. Наприклад, прилад, який використовується для вимірювання струму, називається амперметром, а вольтметр вимірює напругу. Ваттметр і частотомер використовуються для вимірювання потужності та частоти відповідно.

Класифікація аналогових приладів

Аналогові прилади можна класифікувати залежно від типу струму, який вони вимірюють, що дає три основні категорії:

• Прилади для вимірювання постійного струму (DC)

• Прилади для вимірювання перемінного струму (AC)

• Прилади для вимірювання як постійного, так і перемінного струму

Вони також можуть бути класифіковані згідно з тим, як вони представляють виміряну величину, включаючи:

1. Показувальні прилади

Ці прилади показують величину виміряної величини за допомогою шкали та стрілки. Прикладами є амперметри та вольтметри. Вони поділяються на:

• Електромеханічні прилади

• Електронні прилади

2. Регістратори

Ці прилади надають неперервні покази протягом певного періоду, з варіаціями величин, записаними на папер.

3. Інтегруючі прилади

Ці прилади вимірюють загальну суму електричної величини протягом певного періоду часу.

Інша класифікація базується на методі, який використовується для порівняння виміряної величини:

• Прямі вимірювальні прилади
  Ці прилади безпосередньо перетворюють вимірювану величину на енергію, щоб активувати пристрій, дозволяючи пряме вимірювання невідомих величин. Прикладами є амперметри, вольтметри, ваттметри та лічильники енергії.

• Прилади для порівняння
  Ці прилади визначають невідомі величини, порівнюючи їх зі стандартними значеннями. Типовими прикладами є мостові схеми для AC та DC.

Аналогові прилади також можна класифікувати за рівнем точності.

Принципи роботи

Аналогові прилади можна розподілити за принципами їх роботи, і багато з них спирається на наступні ефекти:

Магнітний ефект

Коли струм проходить через провідник, він індукує магнітне поле навколо провідника. Наприклад, якщо провідник змотаний в котушку, об'єднані магнітні поля обертів котушки діють як уявний магніт.

Термічний ефект

Коли вимірюваний струм проходить через нагрівальні елементи, він підвищує їхню температуру. Термоелемент, прикріплений до цих елементів, перетворює цю зміну температури на електродвижущу силу (ЕДС). Це перетворення струму в ЕДС через температуру називається термічним ефектом.

Електростатичний ефект

Електростатична сила діє між двома зарядженими пластинами, викликаючи переміщення однієї з них. Прилади, що працюють на цьому принципі, називаються електростатичними пристроями.

Індукційний ефект

Немагнітна провідна диск, розташований в магнітному полі (індукованому електромагнітом, запальнованим чергувальним струмом), генерує електродвижучу силу (ЕДС). Ця ЕДС індукує струм в диску, а взаємодія між індукованим струмом та магнітним полем викликає переміщення диску. Цей ефект в основному використовується в індукційних приладах.

Ефект Холла

Коли матеріал проводить електричний струм в присутності поперечного магнітного поля, генерується напруга між двома краями провідника. Магнітуда цієї напруги залежить від струму, магнітної індукції та властивостей матеріалу провідника.