Strumenti analogici: 23 fatti importanti che dovresti sapere


Contenuto: strumenti analogici

Che cosa sono gli strumenti analogici?

Strumenti elettronici analogici

Uno strumento analogico è uno la cui uscita o visualizzazione è una funzione a tempo continuo. Questo strumento converte la grandezza in ingresso in un O/P analogico; aventi un numero infinito di valore. Uno strumento analogico in genere contiene un puntatore e un dialer calibrato in scala per mostrare l'output.

strumento analogico
Credito d'immagine:“Scatto di dettaglio del manometro” by wuestenigel è sotto licenza CC BY 2.0

Selezione fattore di strumento analogico:

Tipi di strumenti analogici

Lo strumento analogico può essere anche di due tipi:

Lo strumento di misura diretta è lo strumento che converte l'energia della grandezza da misurare direttamente in energia che attiva lo strumento, e la grandezza della grandezza da misurare istantaneamente.

Uno strumento di confronto che confronta la quantità sconosciuta con uno standard, quando è necessaria un'elevata precisione.

Un'altra classificazione dello strumento analogico è

Strumenti indicatori analogici

Immagine di credito: “Volto in scala” by 'Giocare con i pennelli' è sotto licenza CC BY 2.0

E' uno strumento indicatore che mostra il valore istantaneo della grandezza della grandezza da calcolare. Lo strumento indicatore include tipicamente tutti i tipi di strumento nulli e la maggior parte di quelli passivi. Il più utilizzato è un quadrante e un'indicazione del puntatore tramite il puntatore che si sposta su un quadrante calibrato.

Lo strumento indicatore analogico può essere diviso in due gruppi strumento elettromeccanico e strumento elettronico.

Esempi sono amperometro e voltmetro.

Strumenti di registrazione

Lo strumento di registrazione fornisce una registrazione continua della variazione della grandezza misurata in un determinato periodo. Sebbene sia utilizzato per fornire le prestazioni complessive di qualsiasi strumento, può fornire dati per valutare il calibro e l'efficienza delle squadre operative.

Tipi di strumenti di registrazione

 Gli strumenti di registrazione analogica possono essere di tre tipi:

Cosa sono gli strumenti di registrazione grafica?

Strumenti grafici di registrazione visualizzare e memorizzare i record della storia di alcuni eventi fisici con penna e inchiostro. Possono anche variare tensione, corrente, pressione, ecc. Consiste principalmente in un grafico per l'archiviazione e la visualizzazione dei dati registrati. Questo stilo si muove sulla carta con un rapporto appropriato e una connessione interna che collega lo stilo alla fonte di informazioni.

Strumenti di integrazione

Uno strumento integratore è uno strumento per trovare la somma delle misurazioni in un determinato periodo la somma in cui questa fornisce come prodotto del tempo e la quantità misurata.

Principio di funzionamento degli strumenti analogici

Le coppie di esercizio negli strumenti analogici sono

Immagine di credito: "H2: È dabom" by Jurvetson è sotto licenza CC BY 2.0

Forza di azionamento o coppia:

Forza di flessione o coppia: È una forza o coppia che riflette il puntatore dal suo 0th posizione della scala calibrata in base alla grandezza della quantità che passa attraverso il dispositivo.

Forza o coppia di controllo:  che controllano il movimento del puntatore su una scala richiesta. Serve per portare il puntatore a 0th punto a se nessuna forza di flessione. Produrre una forza uguale e contraria alla Forza di deflessione per rendere stabile il puntatore in assenza di un puntatore di Forza di controllo può oscillare dalla posizione di studio finale per qualsiasi grandezza. La coppia di controllo può essere prodotta dal controllo di gravità del controllo della molla.

Forza o coppia di smorzamento: Questo serviva a prevenire la vibrazione per l'oscillazione della lancetta su un particolare campo di scala; È necessario riportare il puntatore a riposo. La forza di smorzamento può essere stabilita mediante attrito del fluido di attrito dell'aria Smorzamento delle correnti parassite.

Effetto magnetico

In un campo magnetico uniforme, si trova un conduttore percorso da corrente, che provoca un disturbo nel campo magnetico, colpisce la forza (F). La direzione della forza sarà la direzione opposta della corrente e il conduttore della bobina genera un campo magnetico che agisce come materiale magnetico.

Forza di attrazione o repulsione 

Quando un pezzo di ferro dolce che non è magnetizzato in precedenza, tenuto vicino all'estremità della bobina. Quando la corrente scorre attraverso la bobina, il ferro dolce si magnetizza e viene tirato all'interno della bobina. La Forza di attrazione è proporzionale all'intensità del campo all'interno della bobina e proporzionale all'intensità della corrente; utilizzato in attraenti strumenti di ferro mobile (MI).

Se due pezzi di ferro dolce sono situati vicino alla bobina, diventano magnetizzati, e allora ci sarà forza di repulsione; utilizzato nello strumento repulsivo del ferro mobile (MI).

La forza tra una bobina che trasporta corrente e un magnete permanente viene utilizzata in uno strumento a bobina mobile a magnete permanente e la forza tra 2 bobine che trasporta corrente viene utilizzata come principio chiave nel tipo di strumento dinamometrico.

Effetto termico

La corrente da misurare viene fatta passare attraverso un elemento riscaldante la cui temperatura aumenta con l'aumento della corrente e del cambiamento di temperatura viene convertita in un campo elettromagnetico da una termocoppia. La termocoppia è progettata con due conduttori elettrici dissimili uniti all'estremità l'uno dell'altro per formare un anello chiuso, il punto in cui il metallo dissimile incontra è la giunzione. Se entrambe le giunzioni vengono mantenute a una temperatura diversa, una corrente scorrerà attraverso il circuito.

Effetto elettrostatico

L'effetto elettrostatico è la forza di attrazione tra 2 o più elementi caricati elettricamente tra i quali viene conservata una differenza di potenziale. Tale forza si traduce in un aumento della coppia di flessione. L'effetto elettrostatico è il principio di base di uno strumento elettrostatico noto come voltmetro elettrostatico, un esempio di strumento elettrostatico.

Vantaggi di strumento elettrostatico:

Svantaggi di strumenti elettrostatici:

Effetto di induzione

Effetto di induzione quando un disco o un tamburo conduttore non magnetico viene posto nel campo magnetico eccitato da correnti alternate, l'EMF verrà indotto nel tamburo o nel disco. Se viene fornito il percorso chiuso, l'EMF causerà un flusso di corrente al tamburo o al disco. la forza prodotta nell'interazione della corrente indotta e il campo magnetico farà muovere il disco o il tamburo questo effetto viene utilizzato nel contatore di energia.

Vantaggi di strumenti ad induzione:

Svantaggi di strumento di induzione:

errori nello strumento a induzione sono dovute a variazioni di frequenza o variazioni di temperatura.

Effetto Hall

Questa è la formazione della differenza di potenziale attraverso un materiale conduttore avente corrente elettrica presente in un campo magnetico incrociato.

L'entità della caduta di potenziale dipende dalla densità del flusso di corrente e viene chiamata la proprietà interna del conduttore il coefficiente di effetto hall. La fem prodotta in questo fenomeno è così piccola per la misurazione che potrebbe richiedere un'amplificazione. Gli strumenti ad effetto Hall vengono utilizzati per il rilevamento della corrente o nella misurazione magnetica. Esempi sono flussometro amperometro Poynting vettore wattmetro. effetto Hall gli strumenti convertono il campo magnetico in una grandezza elettrica che può essere facilmente misurata.

Vantaggi degli effetti hall:

Svantaggi degli effetti hall:

Quali sono i vantaggi degli strumenti digitali rispetto agli strumenti analogici?

Vantaggi e svantaggi degli strumenti analogici e digitali.

Vantaggi degli strumenti digitali rispetto all'analogico:

Svantaggi della strumentazione digitale:

Vantaggi della strumentazione analogica:

Svantaggi della strumentazione analogica:

Amplificatore per strumentazione Analog Devices

Amplificatore per strumentazione di dispositivi analogici quando l'uscita di qualsiasi strumento è bassa o è necessaria un'amplificazione per un'ulteriore elaborazione, l'ingresso all'amplificatore dello strumento è l'uscita dal centro del trasduttore utilizzato per amplificare, respingere il rumore e l'interferenza del segnale. Un amplificatore per strumentazione è un amplificatore differenziale e un amplificatore per strumentazione per dispositivi analogici è un blocco di precisione con un ingresso e un'uscita differenziali. Questo dispositivo amplifica le differenze tra le due tensioni del segnale di ingresso rifiutando i segnali comuni ad entrambi gli ingressi.

Quadro strumenti analogico | Quadro strumenti analogico

Immagine di credito:“Pozzetto del cacciatore di Hawker” by G. Weir è sotto licenza CC BY 2.0

Un quadro strumenti analogico è un gruppo di diversi strumenti analogici e può includere diversi misuratori e indicatori analogici per fornire la misurazione richiesta. Questi cluster vengono utilizzati per i requisiti degli ordini di sicurezza utilizzati principalmente in automobili, aerei, ecc. Questo cluster utilizza m diversi per misurare le informazioni richieste, ad esempio in automobile, velocità, livello di carburante, livello di carica, ecc.

Qual è la differenza tra strumenti di misura digitali e analogici?

Confronto tra strumenti analogici e digitali

Strumento analogicoStrumento digitale
Bassa precisioneAlta precisione
Requisiti di alta potenzaRequisiti di bassa potenza
Estremamente sensibileMeno sensibile
A buon mercatoCostoso
Meno risoluzioneAlta Risoluzione
Non compatibile direttamente con un computer, microprocessore o microcontrollorecompatibile direttamente con un computer, microprocessore o microcontrollore
Più flessibileFlessibilità limitata
È possibile un errore di parallasse durante la lettura del risultatoNessun errore di lettura dovuto al display digitale
Può essere facilmente influenzato dal rumoreImmunità ai rumori elevati
Facilmente trasportabileNon facilmente trasportabile
Continuo conveniente per la letturaConvenienza nella lettura

Strumenti di prova elettronici Misure analogiche e digitali

Gli strumenti di prova degli strumenti di prova elettronici vengono utilizzati per rilevare un guasto durante il funzionamento, come voltmetro, amperometro, ohmmetro, multimetro, frequenzimetro, oscilloscopio o misuratore LCR, ecc.

Lo strumento di prova è la chiave per qualsiasi produzione e manutenzione di progetti elettronici. Può essere uno strumento analogico o digitale utilizzato per generare un segnale e acquisire la risposta dal dispositivo in prova.

Strumenti aeronautici analogici

Di seguito sono riportati gli strumenti analogici utilizzati negli aerei:

 altimetro è un dispositivo utilizzato per misurare l'altitudine di un oggetto rispetto a un livello fisso. Ha due tipi di altimetro a pressione e altimetro radio e lo studio dell'altitudine è noto come altimetria. 

A altimetro di pressione calcolare l'altitudine in base alla pressione atmosferica. Con l'aumento dell'altitudine, la pressione diminuisce. Radioaltimetro determina l'altezza di un qualsiasi soggetto inviando un segnale a terra e misura l'assetto in base al tempo necessario al segnale dell'onda radio per viaggiare. L'altimetro con capsula aneroide interna meccanica ha un display analogico.

Aria indicatore di velocità viene utilizzato per misurare la velocità dell'aeromobile; Utilizza un tubo di Pitot a forma di U con due aperture. L'indicatore di velocità dell'aria è tradizionalmente uno strumento analogico meccanico.

Bussola magnetica e strumento per determinare la direzione utilizzando un elemento magnetico che mostra la direzione della componente orizzontale del campo magnetico della terra

tachimetro è un dispositivo che indica la velocità di rotazione di un oggetto o dell'albero del motore; include il valore istantaneo della velocità in RPM. E' composto da un tassello e da un piccolo per indicare l'immediata lettura.

Imago “Tachimetro Jaguar” by billjacobus1 è sotto licenza CC BY 2.0

Strumento poligrafo analogico

Uno strumento poligrafo analogico è comunemente noto come strumento Lie Detector, che misura almeno tre risposte fisiologiche come la pressione sanguigna, la respirazione del polso e la connettività cutanea.

Può consistere in pneumografi per registrare l'attività respiratoria, pressione sanguigna per registrare l'attività cardiovascolare e sensore di attività del galvanometro, pletismografo, ecc. Gli aghi del poligrafo analogico tracciano la linea su un foglio per registrare e mostrare l'output. Queste linee rappresentano il livello di stress che può influenzare se la persona sta dicendo una bugia.

Strumenti per stazioni meteorologiche analogiche

Strumenti meteorologici analogici:

Il termometro serve per misurare la temperatura dell'ambiente. Esistono molti tipi di termometri. Uno dei termometri più utilizzati è un termistore progettato con ossido di metallo e ha un coefficiente di alta temperatura, quindi con il cambiamento di temperatura si verifica lo spostamento della resistenza.

Termistore ha principalmente un coefficiente di temperatura negativo. Sebbene l'aumento della resistenza alla temperatura diminuisca, è molto sensibile al cambiamento di temperatura, rendendo i termistori utili per la misurazione della temperatura di precisione.

Un barometro è uno strumento utilizzato per misurare la pressione dell'atmosfera perché la pressione atmosferica varia con l'altitudine. Un barometro semplice è un'unità di misura del barometro a mercurio in vetro. L'atmosfera o il parametro Vetro di mercurio a barre è chiuso in alto e aperto in basso. Quindi, c'è una pozza di Mercurio. 

Credito d'immagine:"Barometro" by elettricista è sotto licenza CC BY-SA 2.0

 barometro aneroide è un barometro non liquido ampiamente utilizzato. È piccolo e utilizza una capsula evacuata come elemento sensibile, la capsula evacuata con pareti flessibili. Il flex con il cambiamento della pressione atmosferica la deflessione è accoppiata meccanicamente ad un ago indicatore.

Un igrometro è un dispositivo che misura indirettamente l'umidità rilevando un cambiamento nelle proprietà fisiche o elettriche nei materiali, che causa il contenuto di umidità. Esistono diversi tipi di igrometri per la misurazione dell'umidità. Nell'igrometro meccanico si misura l'umidità con la variazione della lunghezza dell'elemento del capello mediante la contrazione e l'espansione dell'elemento del capello. 

Un pluviometro è un dispositivo che viene utilizzato per misurare la pioggia in un determinato periodo. Di solito misurava le precipitazioni in millimetri. Esistono diversi tipi di pluviometri. Il più preciso è l'indicatore di livello del suolo, dove l'orifizio dell'indicatore è posizionato con la superficie a livello del suolo e circondato da una griglia antispruzzo.

anemometro è un dispositivo che misura la velocità del flusso, che può essere utilizzato per misurare il flusso d'aria. Un anemometro a filo caldo è ampiamente utilizzato per misurare la velocità media e fluttuante dei flussi di fluido. Il vapore d'aria raffredderà un oggetto riscaldato è il principio dell'anemometro a filo caldo un filo riscaldato viene posizionato nel flusso d'aria.

Piranometro è uno strumento che viene utilizzato per misurare la radiazione solare. Si opera sulla misura della differenza di temperatura tra una superficie chiara e una superficie scura. Esistono diversi tipi di piranometri, come i piranometri a termopila, i piranometri fotovoltaici, ecc.

Esempi di strumenti analogici

Incertezza per gli strumenti analogici

L'incertezza della risoluzione analogica è uno dei problemi degli strumenti analogici. Considera la limitazione della misurazione. L'accuratezza della precisione di una misurazione è limitata dalla risoluzione dello strumento per uno strumento analogico con scala graduale a volte causa un errore di parallasse quando la lettura da una posizione di visualizzazione diversa darà una lettura diversa porta a un errore che crea incertezza nella misurazione.

Domande frequenti.

Cosa sono gli strumenti assoluti e quelli secondari?

Strumento assoluto:

Questi strumenti forniscono la grandezza della grandezza misurata in termini di costante fisica strumentale. 

Strumento secondario:

Questi strumenti convertono l'o/ps analogico dello strumento primario/assoluto in un segnale elettrico. Questi strumenti devono essere calibrati per confronto con uno strumento assoluto che è già stato calibrato.

Gli strumenti analogici sono preferiti per ?

Errore negli strumenti analogici?

tre diversi tipi di errore che si verificano in qualsiasi strumento:

  •  Errori strumentali: Questi errori sono causati dall'uso improprio dello strumento, dall'effetto di caricamento, dall'invecchiamento o da carenze intrinseche.
  •  Errori ambientali: Questi errori sono causati dalle condizioni esterne dello strumento, quindi gli errori possono essere influenzati da temperatura, pressione, umidità, polvere, ecc.
  •  Errori di osservazione: questi errori si verificano a causa di fattori osservativi umani. Ci può essere un errore di parallasse di lettura negli strumenti analogici, che è un errore di osservazione. Diverse parti mobili in uno strumento analogico possono produrre un errore quando si crea attrito tra due componenti, un errore strumentale. L'invecchiamento dello strumento può produrre un errore è anche un errore strumentale. 

Quali sono alcuni esempi di dispositivi analogici comuni? ?

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi comparativi dei multimetri digitali e analogici ?

Cos'è un micrometro? ?

Il micrometro è anche conosciuto come calibro micrometrico o calibro per vite micrometrica. È uno strumento per misurare con precisione la distanza lineare (piccola), come diametro, lunghezza, spessore, ecc. 

In che modo un ohmmetro misura la resistenza? ?

Il misuratore di ohm non può misurare direttamente la resistenza ma può misurare la potenza attraverso un circuito. Qualsiasi tensione nota è collegata a un componente la cui resistenza viene misurata, dove la resistenza è sconosciuta misurando la corrente attraverso il componente di misurazione. Attraverso la legge di Ohm è nota la relazione tra la tensione di corrente e la resistenza. Pertanto, possiamo calcolare il valore della resistenza sconosciuta trovando la corrente attraverso il circuito poiché la tensione è nota.

Il Wifi è un segnale digitale o analogico?

Il segnale wifi è sia analogico che digitale e per questo,  ADC  e DAC e la modulazione del segnale avviene come richiesto.

Cos'è il Wattmetro e la sua costruzione?

Un wattmetro è un strumento che misura l'energia elettrica di un circuito. L'unità di misura è in watt. Può essere un elettrodinamometro o un'induzione wattmetro. Può essere costruito con una bobina di corrente e una bobina di tensione, la bobina di corrente è collegata in serie e la bobina di tensione è collegata in parallelo. L'ago che si muove sulla scala calibrata è collegato alla bobina di tensione. La bobina di tensione è una bobina mobile, mentre la bobina di corrente è immobile.

Come trovare il fattore di moltiplicazione per Wattmetro?

Fattore di moltiplicazione = (intervallo di tensione X intervallo di corrente X fattore di potenza)/(intervallo di wattmetro)

C'è qualcosa che un multimetro analogico fa meglio di uno digitale Se sì, perché? ?

I multimetri analogici sono adatti per misurare valori fluttuanti meglio di quelli dei multimetri digitali, poiché le fluttuazioni improvvise non possono essere rappresentate con precisione dai multimetri digitali. Mentre il multimetro analogico ha un display che cambia in grado di mostrare con precisione le fluttuazioni improvvise, potrebbe non fornire una lettura esatta ma fornirà misurazioni istantanee e approssimative.

Neha Panda

Sono laureata in Elettronica Applicata e Ingegneria della Strumentazione. Sono una persona curiosa. Ho un interesse e una competenza in materie come trasduttori, strumentazione industriale, elettronica, ecc. Mi piace conoscere le ricerche scientifiche e le invenzioni e credo che la mia conoscenza in questo campo contribuirà ai miei sforzi futuri. ID LinkedIn- https://www.linkedin.com/in/sneha-panda-aa2403209/

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