Instrumenty analogowe: 23 ważne fakty, które powinieneś wiedzieć

Treść: Instrumenty analogowe

Co to są instrumenty analogowe?

Analogowe instrumenty elektroniczne

Instrument analogowy to taki, którego wyjście lub wyświetlacz jest funkcją czasu ciągłego. Ten instrument konwertuje wielkość wejściową na analogowe wyjścia/wyjścia; o nieskończonej liczbie wartości. Instrument analogowy zazwyczaj zawiera wskaźnik i skalowany skalibrowany dialer, aby pokazać wynik.

Wybór współczynnik instrumentu analogowego:

Rodzaje instrumentów analogowych

Instrument analogowy może być również dwojakiego rodzaju:

Bezpośredni przyrząd pomiarowy jest instrumentem, który przekształca energię wielkości mierzonej bezpośrednio w energię, która uruchamia instrument, oraz wielkość wielkości do natychmiastowego pomiaru.

Instrument porównawczy który porównuje nieznaną ilość ze standardem, gdy wymagana jest wysoka dokładność.

Jeszcze jedna klasyfikacja instrumentu analogowego to

Analogowe przyrządy wskazujące

Jest to instrument wskazujący, który pokazuje chwilową wartość wielkości obliczonej wielkości. Instrument wskazujący zazwyczaj obejmuje wszystkie typy instrumentów zerowych i większość pasywnych. Najczęściej używanym jest tarcza i wskazanie wskaźnika przez wskazówkę poruszającą się po skalibrowanej tarczy.

Analogowy przyrząd wskazujący można podzielić na dwie grupy przyrząd elektromechaniczny i przyrząd elektroniczny.

Przykładami są amperomierz i woltomierz.

Instrumenty nagrywające

Przyrząd rejestrujący zapewnia ciągły zapis zmian wielkości mierzonej w określonym okresie. Chociaż służy do zapewnienia ogólnej wydajności dowolnego przyrządu, może dostarczyć danych do oceny kalibru i wydajności załóg operacyjnych.

Rodzaje instrumentów rejestrujących

 Istnieją trzy rodzaje analogowych instrumentów rejestrujących:

Co to są instrumenty do nagrywania grafiki?

Graficzne przyrządy rejestrujące wyświetlaj i przechowuj zapisy historii jakiegoś fizycznego zdarzenia za pomocą pióra i atramentu. Mogą to być nawet zmienne napięcie, prąd, ciśnienie itp. Składa się głównie z wykresu do przechowywania i wyświetlania zarejestrowanych danych. Ten rysik porusza się po papierze z odpowiednią relacją i wewnętrznym połączeniem, które łączy rysik ze źródłem informacji.

Integracja instrumentów

Przyrząd całkujący to przyrząd do znajdowania sumy pomiarów w określonym okresie, w której suma ta stanowi iloczyn czasu i mierzonej wielkości.

Zasada działania instrumentów analogowych

Momenty robocze w instrumentach analogowych są

Siła robocza lub moment obrotowy:

Siła odchylająca lub moment obrotowy: Jest to siła lub moment obrotowy, który odzwierciedla wskazówkę od jej 0^th położenie skalibrowanej skali zgodnie z wielkością ilości przechodzącej przez urządzenie.

Kontrolowanie siły lub momentu obrotowego:  które kontrolują ruch wskaźnika w wymaganej skali. Potrzebne jest doprowadzenie wskaźnika do 0^th wskazać, jeśli nie ma siły odchylającej. Aby wytworzyć siłę równą i przeciwną do siły odchylającej, aby wskaźnik stał się stabilny w przypadku braku kontroli siły, wskaźnik siły może odchylać się od końcowej pozycji badania o dowolną wielkość. Kontrolowanie momentu obrotowego może być wytwarzane przez sterowanie grawitacyjne sprężyną.

Siła tłumienia lub moment obrotowy: Służyło to do zapobiegania wibracjom przy oscylacji wskaźnika w określonym zakresie skali; Wymagane jest przywrócenie wskaźnika w stanie spoczynku. Siła tłumienia może być ustalona przez tarcie płynu tarcia powietrza Tłumienie prądów wirowych.

Efekt magnetyczny

W jednorodnym polu magnetycznym znajduje się przewodnik przewodzący prąd, który powoduje zakłócenie pola magnetycznego, oddziałuje siłą (F). Kierunek siły będzie przeciwny do kierunku prądu, a cewka dyrygenta wytwarza pole magnetyczne, które działa jak materiał magnetyczny.

Siła przyciągania lub odpychania 

Kiedy kawałek miękkiego żelaza, które nie jest wcześniej namagnesowane, trzyma się blisko końca cewki. Gdy prąd przepływa przez cewkę, miękkie żelazo zostaje namagnesowane i zostaje wciągnięte do wnętrza cewki. Siła przyciągania jest proporcjonalna do natężenia pola wewnątrz cewki i proporcjonalna do natężenia prądu; wykorzystywane w atrakcyjnym instrumencie ruchomego żelaza (MI).

Jeśli dwa kawałki miękkiego żelaza znajdują się w pobliżu cewki, namagnesują się i wtedy pojawi się siła odpychania; wykorzystywane w odpychającym ruchomym instrumencie żelaznym (MI).

Siła między cewką przewodzącą prąd a magnesem trwałym jest wykorzystywana w instrumencie z ruchomą cewką z magnesem trwałym, a siła między cewkami przewodzącymi prąd jest wykorzystywana jako kluczowa zasada w przyrządzie typu dynamometr.

Efekt termiczny

Mierzony prąd jest przepuszczany przez element grzejny, którego temperatura wzrasta wraz ze wzrostem prądu, a zmiana temperatury jest przetwarzana na siłę elektromotoryczną przez termoparę. Termopara jest zaprojektowana z dwoma odmiennymi przewodami elektrycznymi połączonymi ze sobą na końcu siebie, tworząc zamkniętą pętlę, a punktem styku odmiennego metalu jest złącze. Jeśli oba złącza są utrzymywane w innej temperaturze, przez pętlę popłynie prąd.

Efekt elektrostatyczny

Efekt elektrostatyczny to siła przyciągania pomiędzy 2 lub wieloma elementami naładowanymi elektrycznie, pomiędzy którymi zachowana jest różnica potencjałów. Siła ta powoduje wzrost momentu odchylającego. Efekt elektrostatyczny jest podstawową zasadą instrumentu elektrostatycznego znanego jako woltomierz elektrostatyczny, przykład instrumentu elektrostatycznego.

Zalety przyrządu elektrostatycznego:

Niedogodności przyrządów elektrostatycznych:

Efekt indukcyjny

Efekt indukcji, gdy niemagnetyczny dysk przewodzący lub bęben zostanie umieszczony w polu magnetycznym, które jest wzbudzane przez prądy przemienne, w bębnie lub dysku zostanie indukowana siła elektromotoryczna. Jeśli zapewniona jest zamknięta ścieżka, EMF spowoduje przepływ prądu do bębna lub dysku. wytworzona siła w interakcji indukowanego prądu i pola magnetycznego spowoduje ruch tarczy lub bębna, efekt ten jest wykorzystywany w mierniku energii.

Zalety przyrządów indukcyjnych:

Niedogodności instrumentu indukcyjnego:

Błędy w instrumencie indukcyjnym wynikają ze zmian częstotliwości lub zmian temperatury.

Efekt Halla

Jest to powstawanie różnicy potencjałów w materiale przewodzącym, w którym prąd elektryczny występuje w krzyżowym polu magnetycznym.

Wielkość spadku potencjału zależy od gęstości strumienia prądu i nazywa się wewnętrzną właściwość przewodnika współczynnik efektu Halla. Siła elektromotoryczna wytwarzana w tym zjawisku jest tak mała, że ​​można ją zmierzyć, co może wymagać wzmocnienia. Przyrządy z efektem Halla są używane do wykrywania prądu lub pomiaru magnetycznego. Przykładami są amperomierz strumieniowy Poynting watomierz wektorowy. Efekt Halla przyrządy przetwarzają pole magnetyczne na wielkość elektryczną, którą można łatwo zmierzyć.

Zalety efektów halowych:

Wady efektów halowych:

Jakie są zalety instrumentów cyfrowych nad instrumentami analogowymi?

Zalety i wady instrumentów analogowych i cyfrowych.

Zalety instrumentów cyfrowych nad analogowymi:

Wady oprzyrządowania cyfrowego:

Zalety oprzyrządowania analogowego:

Wady oprzyrządowania analogowego:

Wzmacniacz do urządzeń analogowych

Wzmacniacz oprzyrządowania urządzeń analogowych, gdy sygnał wyjściowy dowolnego instrumentu jest niski lub wymaga jakiegokolwiek wzmocnienia w celu dalszego przetwarzania sygnałem wejściowym do wzmacniacza instrumentu jest wyjście ze środka przetwornika używanego do wzmacniania, odrzucania szumów i zakłóceń sygnału. Wzmacniacz oprzyrządowania jest wzmacniaczem różnicowym, a wzmacniacz oprzyrządowania urządzenia analogowego jest precyzyjnym blokiem z różnicowym wejściem i wyjściem. To urządzenie wzmacnia różnice między dwoma napięciami sygnału wejściowego, jednocześnie odrzucając sygnały wspólne dla obu wejść.

Analogowy zestaw wskaźników | Analogowy zestaw wskaźników

Zestaw wskaźników analogowych to grupa różnych instrumentów analogowych i może zawierać różne mierniki i wskaźniki analogowe w celu zapewnienia wymaganego pomiaru. Klastry te są używane do spełnienia wymagań dotyczących bezpieczeństwa, głównie w samochodach, samolotach itp. Ten klaster używa różnych m do pomiaru wymaganych informacji, na przykład w samochodzie, prędkości, poziomie paliwa, poziomie naładowania itp.

Jaka jest różnica między cyfrowymi i analogowymi przyrządami pomiarowymi?

Porównanie instrumentów analogowych i cyfrowych

Elektroniczne przyrządy pomiarowe Pomiary analogowe i cyfrowe

Przyrządy do testowania elektronicznych przyrządów testowych służą do wykrywania usterek w działaniu, takich jak woltomierz, amperomierz, omomierz, multimetr, licznik częstotliwości, oscyloskop lub miernik LCR itp.

Przyrząd testujący jest kluczem do produkcji i konserwacji każdego projektu elektronicznego. Może to być instrument analogowy lub cyfrowy używany do generowania sygnału i przechwytywania odpowiedzi z testowanego urządzenia.

Analogowe instrumenty lotnicze

Poniżej znajdują się instrumenty analogowe stosowane w samolotach:

Połączenia wysokościomierz to urządzenie służące do pomiaru wysokości obiektu względem ustalonego poziomu. Posiada dwa rodzaje wysokościomierza ciśnieniowego i wysokościomierza radiowego, a badanie wysokości znane jest jako wysokościomierz. 

A wysokościomierz ciśnieniowy obliczyć wysokość według ciśnienia atmosferycznego. Wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie spada. Wysokościomierz radiowy określa wysokość dowolnego obiektu, wysyłając sygnał do ziemi i mierzy położenie w oparciu o czas wymagany do przebycia sygnału fal radiowych. Wysokościomierz posiadający mechaniczną wewnętrzną kapsułę aneroidową posiada wyświetlacz analogowy.

powietrze wskaźnik prędkości służy do pomiaru prędkości samolotu; Wykorzystuje rurkę Pitota, która ma kształt litery U z dwoma otworami. Wskaźnik prędkości jest tradycyjnie mechanicznym instrumentem analogowym.

Kompas magnetyczny oraz przyrząd do określania kierunku za pomocą elementu magnetycznego, który pokazuje kierunek składowej poziomej pola magnetycznego ziemi

Połączenia tachometr jest urządzeniem, które wskazuje prędkość obracania się przedmiotu lub wału silnika; zawiera chwilową wartość prędkości w obrotach na minutę. Składa się z kafelka i niewielkiej ilości wskazującej na natychmiastowy odczyt.

Analizator wariografu analogowego

Analogowy wariograf jest powszechnie znany jako wykrywacz kłamstw, mierzący co najmniej trzy reakcje fizjologiczne, takie jak ciśnienie krwi, oddychanie tętna i łączność ze skórą.

Może składać się z pneumografów do rejestrowania aktywności oddechowej, klifu ciśnienia krwi do rejestrowania aktywności sercowo-naczyniowej oraz czujnika aktywności galwanometru, pletyzmografu itp. Analogowe igły do ​​poligrafu rysują linię na papierze, aby rejestrować i wyświetlać wyniki. Linie te reprezentują poziom stresu, który może wpływać na to, że dana osoba kłamie.

Instrumenty analogowej stacji pogodowej

Analogowe instrumenty pogodowe:

Termometr służy do pomiaru temperatury otoczenia. Istnieje wiele rodzajów termometrów. Jednym z najczęściej używanych termometrów jest termistor zaprojektowany z tlenku metalu i posiadający współczynnik wysokotemperaturowy, więc wraz ze zmianą temperatury następuje przesunięcie rezystancji.

termistor głównie ma ujemny współczynnik temperaturowy. Chociaż wzrost rezystancji temperaturowej maleje, jest bardzo wrażliwy na zmiany temperatury, dzięki czemu termistory są przydatne do precyzyjnego pomiaru temperatury.

Barometr to przyrząd używany do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, ponieważ ciśnienie atmosferyczne zmienia się wraz z wysokością. Prosty barometr to jednostka miary barometru rtęci w szkle. Atmosfera lub bar szkło Mercury jest zamknięte u góry i otwarte u dołu. Tak więc istnieje kałuża Merkurego. 

Połączenia aneroidowy barometr jest barometrem bez cieczy, który jest szeroko stosowany. Jest mały i wykorzystuje próżniową kapsułę jako element czujnikowy, elastyczną próżniową kapsułę. Zginanie wraz ze zmianą ciśnienia atmosferycznego ugięcie jest sprzężone mechanicznie z igłą wskazującą.

Higrometr to urządzenie, które pośrednio mierzy wilgotność, wykrywając zmianę właściwości fizycznych lub elektrycznych materiałów, która jest spowodowana zawartością wilgoci. Istnieją różne typy higrometrów do pomiaru wilgotności. W higrometrze mechanicznym mierzy wilgotność wraz ze zmianą długości elementu włosa poprzez kurczenie się i rozszerzanie elementu włosa. 

Deszczomierz to urządzenie, które służy do pomiaru deszczu w określonym okresie. Zwykle mierzyła opady w milimetrach. Istnieją różne rodzaje mierników deszczu. Najbardziej precyzyjny jest miernik poziomu gruntu, w którym otwór miernika jest umieszczony z powierzchnią poziomu gruntu i otoczony siatką przeciwbryzgową.

Wiatromierz to urządzenie mierzące natężenie przepływu, które można wykorzystać do pomiaru przepływu powietrza. Anemometr z gorącym drutem jest szeroko stosowany do pomiaru średniej i zmiennej prędkości przepływów płynów. Para powietrza schłodzi nagrzany przedmiot jest zasadą anemometru z gorącym drutem, a nagrzany drut jest umieszczany w strumieniu powietrza.

Piranometr to przyrząd, który służy do pomiaru promieniowania słonecznego. Jest on operowany na pomiarze różnicy temperatur pomiędzy jasną i ciemną powierzchnią. Istnieją różne rodzaje piranometrów, takie jak piranometry termoelektryczne, piranometry fotowoltaiczne itp.

Przykłady instrumentów analogowych

Niepewność dla instrumentów analogowych

Niepewność niepewności rozdzielczości analogowej jest jednym z problemów w przyrządach analogowych. Uwzględnia ograniczenie pomiaru. Dokładność precyzji pomiaru jest ograniczona rozdzielczością przyrządu dla przyrządu analogowego ze stopniowym skalowaniem, czasami powoduje błąd paralaksy, gdy odczyt z innej pozycji daje inny odczyt prowadzi do błędu, który powoduje niepewność pomiaru.

Często Zadawane Pytania.

Czym są instrumenty absolutne i wtórne?

Instrument absolutny:

Przyrząd ten zapewnia wielkość mierzonej wielkości w postaci fizycznej stałej instrumentalnej. 

Instrument wtórny:

Przyrządy te przekształcają analogowe sygnały wyjściowe/bezwzględne instrumentu pierwotnego/bezwzględnego na sygnał elektryczny. Przyrządy te muszą być skalibrowane przez porównanie z przyrządem bezwzględnym, który został już skalibrowany.

Instrumenty analogowe są preferowane dla ?

Błąd w instrumentach analogowych?

trzy różne rodzaje błędów, które zdarzają się w każdym instrumencie:

•  Błędy instrumentalne: Błędy te są spowodowane niewłaściwym użytkowaniem instrumentu, efektem obciążenia, starzeniem się lub nieodłącznymi wadami.
•  Błędy środowiskowe: Błędy te są spowodowane zewnętrznym stanem przyrządu, dlatego na błędy mogą wpływać temperatura otoczenia, ciśnienie, wilgotność, kurz itp.
•  Błędy obserwacji: błędy te występują z powodu ludzkich czynników obserwacyjnych. W przyrządach analogowych może występować błąd paralaksy odczytu, który jest błędem obserwacji. Różne ruchome części w instrumencie analogowym mogą powodować błąd, gdy powstaje tarcie między dwoma komponentami, błąd instrumentalny. Starzenie się instrumentu może spowodować błąd jest również błędem instrumentalnym. 

Jakie są przykłady popularnych urządzeń analogowych ?

Jakie są zalety i wady porównawcze multimetrów cyfrowych i analogowych? ?

Co to jest mikrometr ?

Mikrometr jest również znany jako suwmiarka mikrometryczna lub sprawdzian mikrometryczny. Jest to przyrząd do precyzyjnego pomiaru odległości liniowej (małej), takiej jak średnica, długość, grubość itp. 

Jak omomierz mierzy rezystancję? ?

Miernik omów nie może bezpośrednio mierzyć rezystancji, ale może mierzyć moc w obwodzie. Każde znane napięcie jest podłączone do elementu, którego rezystancja jest mierzona, gdzie rezystancja jest nieznana przez pomiar prądu płynącego przez element pomiarowy. Dzięki prawu Ohma znany jest związek między napięciem prądu a rezystancją. Dlatego możemy obliczyć wartość nieznanej rezystancji, znajdując prąd w obwodzie, ponieważ napięcie jest znane.

Czy Wifi to sygnał cyfrowy czy analogowy?

Sygnał wifi jest zarówno analogowy, jak i cyfrowy, a do tego  ADC  i DAC a modulacja sygnału odbywa się zgodnie z wymaganiami.

Czym jest watomierz i jego budowa?

Watomierz to instrument, który mierzy energia elektryczna obwodu. Jednostką miary są waty. Może to być elektrodynamometr lub indukcja watomierz. Może być zbudowany z cewki prądowej i napięciowej, cewka prądowa jest połączona szeregowo, a cewka napięciowa jest połączona równolegle. Igła, która porusza się po skalibrowanej skali, jest połączona z cewką napięciową. Cewka napięciowa jest cewką ruchomą, natomiast cewka prądowa jest nieruchoma.

Jak znaleźć mnożnik dla watomierza?

Współczynnik mnożenia = (zakres napięcia X zakres prądu X współczynnik mocy)/(zakres watomierza)

Czy jest coś, co multimetr analogowy robi lepiej niż cyfrowy Jeśli tak Dlaczego? ?

Multimetry analogowe nadają się do pomiaru wartości wahań lepiej niż multimetry cyfrowe, ponieważ nagłe wahania nie mogą być dokładnie odwzorowane przez multimetry cyfrowe. Chociaż multimetr analogowy ma zmieniający się wyświetlacz, który może dokładnie pokazywać nagłe wahania, może nie zapewniać dokładnego odczytu, ale zapewnia natychmiastowy i przybliżony pomiar.