Analoge Instrumente: 23 wichtige Fakten, die Sie kennen sollten

Inhalt: Analoge Instrumente

Was sind analoge Instrumente?

Analoge elektronische Instrumente

Ein analoges Instrument ist eine, deren Ausgabe oder Anzeige eine zeitkontinuierliche Funktion ist. Dieses Instrument wandelt die Eingangsgröße in ein analoges O/Ps um; einen unendlichen Wert haben. Ein analoges Instrument enthält normalerweise einen Zeiger und einen skalierten kalibrierten Dialer, um die Ausgabe anzuzeigen.

analoges Instrument
Bildnachweis:„Detailaufnahme des Manometers“ by Wüstenigel wird darunter genehmigt CC BY 2.0

Auswahl Faktor des analogen Instruments:

Arten von analogen Instrumenten

Das analoge Instrument kann auch von zwei Arten sein:

Das direkte Messgerät ist das Instrument, das die Energie der Messgröße direkt in Energie umwandelt, die das Instrument und die Größe der zu messenden Größe sofort auslöst.

Ein Vergleichsinstrument die die unbekannte Größe mit einem Standard vergleicht, wenn eine hohe Genauigkeit erforderlich ist.

Eine weitere Klassifizierung des analogen Instruments ist

Analoge Anzeigeinstrumente

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Bild-Kredit: „Skalengesicht“ by 'SpielenmitBürsten' wird darunter genehmigt CC BY 2.0

Es ist ein Anzeigeinstrument, das den Momentanwert der Größe der zu berechnenden Größe anzeigt. Das Anzeigeinstrument umfasst typischerweise alle Nulltypen von Instrumenten und die meisten passiven. Am häufigsten wird ein Zifferblatt und eine Zeigeranzeige verwendet, indem sich der Zeiger über ein kalibriertes Zifferblatt bewegt.

Das analoge Anzeigeinstrument lässt sich in zwei Gruppen elektromechanisches Instrument und elektronisches Instrument einteilen.

Beispiele sind Amperemeter und Voltmeter.

Aufnahmeinstrumente

Das Aufzeichnungsgerät zeichnet kontinuierlich die Veränderung der Messgröße über einen bestimmten Zeitraum auf. Obwohl es verwendet wird, um die Gesamtleistung jedes Instruments bereitzustellen, kann es Daten liefern, um das Kaliber und die Effizienz der Bedienungsmannschaften zu bewerten.

Arten von Aufnahmeinstrumenten

 Es gibt drei Arten von analogen Aufnahmeinstrumenten:

Was sind grafische Aufnahmeinstrumente?

Grafische Aufnahmegeräte Anzeigen und Speichern von Aufzeichnungen über den Verlauf eines physischen Ereignisses mit Feder und Tinte. Sie können sich sogar in Spannung, Strom, Druck usw. ändern. Es besteht hauptsächlich aus einem Diagramm zum Speichern und Anzeigen aufgezeichneter Daten. Dieser Stift bewegt sich auf dem Papier mit der richtigen Beziehung und einer internen Verbindung, die den Stift mit der Informationsquelle verbindet.

Instrumente integrieren

Ein integrierendes Instrument ist ein Instrument, um die Summe von Messungen über einen bestimmten Zeitraum zu ermitteln, in der diese Summe als Produkt aus Zeit und Messgröße liefert.

Funktionsprinzip analoger Instrumente

Betriebsdrehmomente in analogen Instrumenten sind

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Bild-Kredit: „H2: Es ist Dabom“ by Jurvetson wird darunter genehmigt CC BY 2.0

Betätigungskraft oder Drehmoment:

Auslenkkraft oder Drehmoment: Es ist eine Kraft oder ein Drehmoment, das den Zeiger von seiner 0th Position der kalibrierten Skala entsprechend der Größe der durch das Gerät fließenden Menge.

Steuern von Kraft oder Drehmoment:  die die Bewegung des Zeigers auf einer erforderlichen Skala steuern. Es wird benötigt, um den Zeiger auf 0 . zu bringenth Punkt, wenn keine auslenkende Kraft vorhanden ist. Um eine gleiche und entgegengesetzte Kraft zu der auslenkenden Kraft zu erzeugen, um den Zeiger in Abwesenheit einer steuernden Kraft stabil zu machen, kann der Zeiger für jede Größe von der endgültigen Untersuchungsposition wegschwenken. Das Steuern des Drehmoments kann durch die Schwerkraftsteuerung mit Federsteuerung erzeugt werden.

Dämpfungskraft oder Drehmoment: Dies dient dazu, die Schwingung des Zeigers in einem bestimmten Skalenbereich zu verhindern; Es ist erforderlich, den Zeiger in Ruhe zurückzubringen. Die Dämpfungskraft kann durch Luftreibungsflüssigkeitsreibung Wirbelstromdämpfung hergestellt werden.

Magnetischer Effekt

In einem gleichförmigen Magnetfeld befindet sich ein stromdurchflossener Leiter, der zu einer Störung im Magnetfeld führt, Schlagkraft (F). Die Kraftrichtung ist die entgegengesetzte Richtung des Stroms und der Spulenleiter erzeugt ein magnetisches Feld, das als magnetisches Material wirkt.

Anziehungs- oder Abstoßungskraft 

Wenn ein Stück Weicheisen, das vorher nicht magnetisiert wurde, in der Nähe des Endes der Spule gehalten wird. Wenn Strom durch die Spule fließt, wird das Weicheisen magnetisiert und in die Spule gezogen. Die Anziehungskraft ist proportional zur Feldstärke innerhalb der Spule und proportional zur Stromstärke; verwendet in attraktiven beweglichen Eisen (MI) Instrumenten.

Wenn sich zwei Weicheisenstücke in der Nähe der Spule befinden, werden sie magnetisiert und es entsteht eine Abstoßungskraft; verwendet in abstoßenden beweglichen Eisen (MI)-Instrumenten.

Die Kraft zwischen einer stromtragenden Spule und einem Permanentmagneten wird in einem Permanentmagnet-Schwingspuleninstrument verwendet, und die Kraft zwischen zwei stromtragenden Spulen wird als Schlüsselprinzip bei einem Dynamometer-Instrument verwendet.

Thermischer Effekt

Der zu messende Strom wird durch ein Heizelement geleitet, dessen Temperatur mit steigendem Strom steigt und die Temperaturänderung von einem Thermoelement in eine EMK umgewandelt wird. Das Thermoelement besteht aus zwei ungleichen elektrischen Leitern, die an den Enden miteinander verbunden sind, um eine geschlossene Schleife zu bilden. Der Punkt, an dem das ungleiche Metall trifft, ist die Verbindungsstelle. Wenn beide Verbindungsstellen auf einer unterschiedlichen Temperatur gehalten werden, fließt ein Strom durch die Schleife.

Elektrostatischer Effekt

Der elektrostatische Effekt ist die Anziehungskraft zwischen 2 oder vielen elektrisch geladenen Elementen, zwischen denen eine Potentialdifferenz erhalten bleibt. Diese Kraft führt zu einer Erhöhung des Ablenkdrehmoments. Der elektrostatische Effekt ist das Grundprinzip eines elektrostatischen Instruments, das als Elektrometer-Voltmeter bekannt ist, ein Beispiel für ein elektrostatisches Instrument.

Vorteile des elektrostatischen Instruments:

Nachteile  von elektrostatischen Instrumenten:

Induktionseffekt

Induktionseffekt Wenn eine nicht magnetisch leitende Scheibe oder Trommel in das Magnetfeld gebracht wird, das durch Wechselströme erregt wird, werden EMF in der Trommel oder Scheibe induziert. Wenn der geschlossene Pfad bereitgestellt wird, bewirkt die EMF einen Stromfluss zur Trommel oder Scheibe. die erzeugte kraft in der wechselwirkung des induzierten stroms und des magnetischen feldes bewirkt, dass sich die scheibe oder trommel bewegt dieser effekt wird in energiezählern verwendet.

Vorteile von Induktionsinstrumenten:

Nachteile  des Induktionsinstruments:

Fehler im Induktionsinstrument sind auf Frequenzschwankungen oder Temperaturschwankungen zurückzuführen.

Hall-Effekt

Dies ist die Bildung einer Potentialdifferenz über einem leitenden Material, bei dem elektrischer Strom in einem magnetischen Kreuzfeld vorhanden ist.

Die Größe des Potentialabfalls hängt von der Stromflussdichte ab, und die innere Eigenschaft des Leiters heißt der Hall-Effekt-Koeffizient. Die bei diesem Phänomen erzeugte EMK ist für die Messung so gering, dass möglicherweise eine Verstärkung erforderlich ist. Hall-Effekt-Instrumente werden zum Erfassen von Strom oder bei magnetischen Messungen verwendet. Beispiele sind Fluxmeter, Amperemeter, Poynting-Vektor-Wattmeter. Hall-Effekt Instrumente wandeln das Magnetfeld in eine elektrische Größe um, die leicht gemessen werden kann.

Vorteile von Halleffekten:

Nachteile von Halleffekten:

Welche Vorteile haben digitale Instrumente gegenüber analogen Instrumenten?

Vor- und Nachteile von analogen und digitalen Instrumenten.

Vorteile von digitalen Instrumenten gegenüber analogen:

Nachteile der digitalen Instrumentierung:

Vorteile der analogen Instrumentierung:

Nachteile der analogen Instrumentierung:

Analog Devices Instrumentenverstärker

Instrumentenverstärker für analoge Geräte Wenn der Ausgang eines Instruments niedrig ist oder eine Verstärkung für die weitere Verarbeitung benötigt wird, ist der Eingang zum Instrumentenverstärker der Ausgang aus der Mitte des Wandlers, der zur Verstärkung, Unterdrückung von Rauschen und Signalstörungen verwendet wird. Ein Instrumentenverstärker ist ein Differenzverstärker, und ein Instrumentenverstärker für analoge Geräte ist ein Präzisionsblock mit einem Differenzeingang und -ausgang. Dieses Gerät verstärkt die Differenzen zwischen den beiden Eingangssignalspannungen, während es Signale zurückweist, die beiden Eingängen gemeinsam sind.

Analog Kombiinstrument | Kombiinstrument Analog

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Bild-Kredit:„Hawker Hunter-Cockpit“ by G. Wehr wird darunter genehmigt CC BY 2.0

Ein analoges Kombiinstrument ist eine Gruppe verschiedener analoger Instrumente und kann verschiedene analoge Messgeräte und Messgeräte enthalten, um die erforderliche Messung bereitzustellen. Diese Cluster werden für Sicherheitsbefehlsanforderungen verwendet, die hauptsächlich in Automobilen, Flugzeugen usw. verwendet werden. Diese Cluster verwenden verschiedene m zum Messen der erforderlichen Informationen, z. B. in Automobilen, Geschwindigkeit, Kraftstofffüllstand, Ladezustand usw.

Was ist der Unterschied zwischen digitalen und analogen Messgeräten?

Vergleich zwischen analogen und digitalen Instrumenten

Analoges InstrumentDigitales Instrument
Geringe PräzisionHohe Präzision
Hoher LeistungsbedarfGeringer Energiebedarf
HochsensibelWeniger sensitiv
GünstigesTeuer
Weniger AuflösungHohe Auflösung
Nicht direkt kompatibel mit einem Computer, Mikroprozessor oder Mikrocontrollerdirekt kompatibel mit einem Computer, Mikroprozessor oder Mikrocontroller
FlexiblerBegrenzte Flexibilität
Parallaxenfehler beim Leseergebnis möglichKein Ablesefehler durch Digitalanzeige
Kann leicht durch Lärm beeinträchtigt werdenHohe Rauschimmunität
Leicht tragbarNicht leicht tragbar
Kontinuierlich bequem zum AuslesenKomfort beim Auslesen

Elektronische Prüfgeräte Analoge und digitale Messungen

Elektronische Prüfgeräte Prüfgeräte dienen zur Erkennung eines Fehlers im Betrieb, wie Voltmeter, Amperemeter, Ohmmeter, Multimeter, Frequenzzähler, Oszilloskop oder LCR-Meter usw.

Das Prüfgerät ist der Schlüssel für jede elektronische Designproduktion und -wartung. Es kann ein analoges oder digitales Instrument sein, das verwendet wird, um ein Signal zu erzeugen und die Antwort des zu testenden Geräts zu erfassen.

Analoge Flugzeuginstrumente

Im Folgenden sind die analogen Instrumente aufgeführt, die in Flugzeugen verwendet werden:

Das Höhenmesser ist ein Gerät, das verwendet wird, um die Höhe eines Objekts relativ zu einem festen Niveau zu messen. Es verfügt über zwei Arten von Druckhöhenmessern und Funkhöhenmessern, und die Höhenmessung wird als Höhenmessung bezeichnet. 

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IMagier Kredit:„Flugzeug-Höhenmesser“ by cambridgebaywetter wird darunter genehmigt CC BY-SA 2.0

A Druckhöhenmesser Berechne die Höhe nach dem atmosphärischen Druck. Mit zunehmender Höhe nimmt der Druck ab. Funkhöhenmesser bestimmt die Höhe eines Objekts durch Senden eines Signals zum Boden und misst die Fluglage basierend auf der Zeit, die das Funkwellensignal benötigt, um sich zu bewegen. Höhenmesser mit mechanischer interner Aneroidkapsel haben eine analoge Anzeige.

Air Geschwindigkeitsanzeige wird verwendet, um die Geschwindigkeit des Flugzeugs zu messen; Es verwendet ein Staurohr, das U-förmig mit zwei Öffnungen ist. Der Fahrtmesser ist traditionell ein mechanisches Analoginstrument.

Magnetischer Kompass und Instrument zur Richtungsbestimmung unter Verwendung eines magnetischen Elements, das die Richtung der horizontalen Komponente des Erdmagnetfeldes anzeigt

Das Geschwindigkeitsmesser ist ein Gerät, das die Rotationsgeschwindigkeit eines Objekts oder einer Motorwelle anzeigt; es enthält den Momentanwert der Geschwindigkeit in U/min. Es besteht aus einer Kachel und wenig, um das sofortige Lesen anzuzeigen.

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IMagier Kredit: „Jaguar-Drehzahlmesser“ by billjacobus1 wird darunter genehmigt CC BY 2.0

Analoges Polygraph-Instrument

Ein analoges Polygraph-Instrument ist allgemein als Lügendetektor-Instrument bekannt und misst mindestens drei physiologische Reaktionen wie Blutdruck, Pulsatmung und Hautkonnektivität.

Es kann aus Pneumographen zur Aufzeichnung der Atemaktivität, Blutdruckklippen zur Aufzeichnung der kardiovaskulären Aktivität und einem Galvanometer-Aktivitätssensor, Plethysmograph usw. bestehen. Die analogen Polygraphennadeln zeichnen die Linie auf einem Papier, um die Ausgabe aufzuzeichnen und anzuzeigen. Diese Linien stellen das Stressniveau dar, das sich auswirken kann, wenn die Person lügt.

Analoge Wetterstationsinstrumente

Analoge Wetterinstrumente:

Das Thermometer wird verwendet, um die Temperatur der Umgebung zu messen. Es gibt viele Arten von Thermometern. Eines der am häufigsten verwendeten Thermometer ist ein mit Metalloxid ausgelegter Thermistor mit einem Hochtemperaturkoeffizienten, sodass mit der Temperaturänderung die Widerstandsverschiebung auftritt.

Thermistoren hat hauptsächlich einen negativen Temperaturkoeffizienten. Obwohl der Anstieg des Temperaturwiderstands abnimmt, reagiert er sehr empfindlich auf Temperaturänderungen, was Thermistoren für die Präzisions-Temperaturmessung nützlich macht.

Ein Barometer ist ein Instrument zur Messung des Atmosphärendrucks, da der Luftdruck mit der Höhe variiert. Ein einfaches Barometer ist eine Maßeinheit für ein Quecksilber-in-Glas-Barometer. Der Parameter Atmosphäre oder Bar Quecksilberglas ist oben geschlossen und unten offen. Somit gibt es einen Merkurpool. 

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Bildnachweis:"Barometer" by elektrischinca wird darunter genehmigt CC BY-SA 2.0

Das Aneroidbarometer ist ein nicht flüssiges Barometer, das weit verbreitet ist. Es ist klein und verwendet eine evakuierte Kapsel als Sensorelement, die evakuierte Kapsel mit flexiblen Wänden. Die Biegung mit der Änderung des atmosphärischen Drucks der Auslenkung ist mechanisch mit einer Anzeigenadel gekoppelt.

Ein Hygrometer ist ein Gerät, das die Feuchtigkeit indirekt misst, indem es eine Änderung der physikalischen oder elektrischen Eigenschaften von Materialien erfasst, die aufgrund des Feuchtigkeitsgehalts verursacht wird. Zur Feuchtemessung gibt es verschiedene Arten von Hygrometern. Beim mechanischen Hygrometer wird die Luftfeuchtigkeit mit der Längenänderung des Haarelements durch die Kontraktion und Ausdehnung des Haarelements gemessen. 

Ein Regenmesser ist ein Gerät, das verwendet wird, um Regen in einem bestimmten Zeitraum zu messen. Normalerweise wurde der Niederschlag in Millimetern gemessen. Es gibt verschiedene Arten von Regenmessern. Das genaueste ist das Bodenmessgerät, bei dem die Öffnung des Messgeräts mit der Bodenoberfläche platziert und von einem Spritzschutzgitter umgeben ist.

Anemometer ist ein Gerät zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit, das zur Messung des Luftstroms verwendet werden kann. Ein Hitzdraht-Anemometer wird häufig zum Messen der mittleren und schwankenden Geschwindigkeit von Fluidströmungen verwendet. Luftdampf kühlt ein erhitztes Objekt ab Das Prinzip des Hitzdraht-Anemometers wird ein erhitzter Draht in den Luftstrom gelegt.

Pyranometer ist ein Instrument zur Messung der Sonnenstrahlung. Es wird mit der Messung der Temperaturdifferenz zwischen einer hellen Oberfläche und einer dunklen Oberfläche betrieben. Es gibt verschiedene Arten von Pyranometern, wie Thermopile-Pyranometer, Photovoltaik-Pyranometer usw.

Beispiele für analoge Instrumente

Unsicherheit für analoge Instrumente

Die Unsicherheit der analogen Auflösungsunsicherheit ist eines der Probleme bei analogen Instrumenten. Es berücksichtigt die Einschränkung der Messung. Die Genauigkeit einer Messung wird durch die Auflösung des Instruments begrenzt, bei einem analogen Instrument mit schrittweiser Skalierung verursacht manchmal ein Parallaxenfehler, wenn eine Messung aus einer anderen Ansichtsposition vorgenommen wird, führt zu einem Fehler, der zu Messunsicherheit führt.

Häufig gestellte Fragen.

Was sind absolute und sekundäre Instrumente?

Absolutes Instrument:

Dieses Instrument liefert die Größe der Messgröße als physikalische Instrumentenkonstante. 

Sekundärinstrument:

Diese Instrumente wandeln die analogen O/PS des primären/absoluten Instruments in ein elektrisches Signal um. Diese Instrumente müssen durch Vergleich mit einem bereits kalibrierten Absolutinstrument kalibriert werden.

Analoge Instrumente werden bevorzugt für ?

Fehler bei analogen Instrumenten ?

drei verschiedene Arten von Fehlern, die bei jedem Instrument auftreten:

  •  Instrumentelle Fehler: Diese Fehler werden durch unsachgemäßen Gebrauch des Instruments, Belastungseffekte, Alterung oder inhärente Mängel verursacht.
  •  Umgebungsfehler: Diese Fehler werden durch den äußeren Zustand des Instruments verursacht, daher können Fehler durch Umgebungstemperatur, Druck, Feuchtigkeit, Staub usw.
  •  Beobachtungsfehler: diese Fehler treten aufgrund menschlicher Beobachtungsfaktoren auf. Bei analogen Instrumenten kann es zu Ableseparallaxenfehlern kommen, bei denen es sich um einen Beobachtungsfehler handelt. Unterschiedliche bewegliche Teile in einem analogen Instrument können zu einem Fehler führen, wenn zwischen zwei Komponenten Reibung entsteht, einen instrumentellen Fehler. Die Alterung des Instruments kann zu einem Fehler führen, der auch ein Instrumentenfehler ist. 

Was sind einige Beispiele für gängige Analoggeräte? ?

Was sind die komparativen Vor- und Nachteile von digitalen und analogen Multimetern? ?

Was ist ein Mikrometer? ?

Mikrometer ist auch als Mikrometer-Messschieber oder Mikrometer-Schraubenlehre bekannt. Es ist ein Instrument zum genauen Messen linearer (kleiner) Entfernungen wie Durchmesser, Länge, Dicke usw. 

Wie misst ein Ohmmeter den Widerstand ?

Ein Ohmmeter kann den Widerstand nicht direkt messen, kann aber die Leistung über einen Stromkreis messen. Jede bekannte Spannung wird an eine Komponente angeschlossen, deren Widerstand gemessen wird, wobei der Widerstand unbekannt ist, indem der Strom durch die Messkomponente gemessen wird. Durch das Ohmsche Gesetz ist die Beziehung zwischen Spannung, Strom und Widerstand bekannt. Daher können wir den Wert des unbekannten Widerstands berechnen, indem wir den Strom durch die Schaltung ermitteln, da die Spannung bekannt ist.

Ist Wifi ein digitales Signal oder ein analoges?

Das WLAN-Signal ist sowohl analog als auch digital und dafür  ADC  und DAC und Modulation des Signals erfolgt je nach Bedarf.

Was ist Wattmeter und sein Aufbau?

Ein Wattmeter ist ein Instrument, das misst die elektrische Energie eines Stromkreises. Die Maßeinheit ist Watt. Es kann ein Elektrodynamometer oder eine Induktion sein Wattmeter. Es kann mit einer Stromspule und einer Spannungsspule aufgebaut sein, wobei die Stromspule in Reihenschaltung benachbart ist und die Spannungsspule durch Parallelschaltung verbunden ist. Die Nadel, die sich auf der kalibrierten Skala bewegt, ist mit der Spannungsspule verbunden. Die Spannungsspule ist eine bewegliche Spule, während die Stromspule unbeweglich ist.

Wie finde ich den Multiplikationsfaktor für Wattmeter?

Multiplikationsfaktor = (Spannungsbereich X Strombereich X Leistungsfaktor)/(Wattmeterbereich)

Gibt es etwas, das ein analoges Multimeter besser kann als ein digitales Wenn ja, warum? ?

Zur Messung schwankender Werte eignen sich analoge Multimeter besser als digitale Multimeter, da plötzliche Schwankungen von digitalen Multimetern nicht genau dargestellt werden können. Während das analoge Multimeter über eine wechselnde Anzeige verfügt, die die plötzlichen Schwankungen genau anzeigen kann, liefert es möglicherweise keine genauen Messwerte, bietet jedoch eine sofortige und grobe Messung.

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