Instrument numeric de măsură - Ampermetrul

Capitolul 1. Introducere

1.1 Importanța aparatelor de măsură numerice Cea mai importantă trsătura a aparatelor de măsurare numerice constă în faptul că acestea sunt aparate electronice moderne, care furnizează rezultatul măsurării sub forma numerică. Studiul aparatelor de măsură este deosebit de important, deoarece în zilele noastre se poate măsura pe cale electrică aproape orice mărime electrică. Aparatele digitale (numerice) se caracterizează prin faptul că mărimea de măsurat este transformată în semnale digitale care sunt preluate de un circuit specific, iar rezultatul măsurării este afișat numeric și nu poate lua orice valoare deoarece indicația variază în trepte, deci măsurarea este discontinuă.

Semnalele numerice sunt sub formă de impulsuri și au informația grefată pe durată și pe poziția impulsurilor în timp(semnalele numerice oferă o mai mare flexibilitate în utilizare (operațiile de calcul, numărarea, multiplexarea, transmisia se fac mult mai comod decât în analogic, iar în cursul acestor prelucrări precizia mărimii primare se conservă).Circuitele numerice permit implementarea de funcții din ce în ce mai complexe pe același cip (micșorarea gabaritului aparatului de măsura și costului).Viteza de lucru a unui procesor modern este de aproximativ 1000MHz(frecvență de ceas).

1.2 Avantajele și dezavantajele aparatelor numerice față de aparatele analogice

Caracteristicile metrologice ale aparatelor de măsurat:

Ele se refera la comportarea aparatelor de măsurat în raport cu obiectul supus măsurării, cu mediul ambiant si cu operatorul uman si, cele mai importante, sunt:

- intervalul de măsurare (domeniul de măsurare) care se exprima prin limitele, minima si maxima, ale valorilor ce pot fi măsurate cu un aparat dat. Domeniul de măsurare se împarte în mai multe subdomenii, numite game (scări) de măsurare

- rezoluția reprezintă cea mai mica variație a rezultatului măsurării care poate fi observată de operator pe dispozitivul de afișare de la ieșirea aparatului de măsurat și se exprima ca diferența dintre două numere consecutive ce pot fi percepute la afișaj.

- sensibilitatea (S) este raportul dintre variația Y a mărimii de ieșire și variația corespunzătoare X a mărimii de intrare.

-sensibilitatea relativa (Sr) se definește numai pentru aparatele cu mărimi de ieșire electrica sau la convertoarele (traductoarele) utilizate la măsurări ,

-constanta aparatului (K) se definește numai pentru aparatele de măsurat la care sensibilitatea nu depinde de mărimea de intrare X

2

-prag de sensibilitate (S) prin care se înțelege cea mai mica variație a măsurandului ce poate fi pusa în evidenta cu ajutorul aparatului de măsurat, în condiții reale de funcționare a lui. Acest parametru determină: precizia maximă pe care o poate avea un aparat de măsurat si valoarea minima măsurabilă a măsurandului. El depinde, în principal, de: rezoluția aparatului de măsurat, de perturbațiile (proprii și exterioare aparatului) și de sensibilitatea indicatorului de nul (la aparatele care folosesc la măsurare metodele de zero)

-precizia instrumentală este calitatea aparatului de a da rezultate cât mai apropiate de valoarea adevărată a măsurandului și ea se exprimă printr-un număr numit clasă de precizie a aparatului (sau, pe scurt, clasa aparatului) care se determină în funcție de eroareă maxim tolerată.

- supra încărcarea reprezintă capacitatea aparatului de a suporta o valoare de intrare mai mare decât valoarea maximă de regim permanent, pe o anumită durată (“scurtă” sau “lungă” ce se precizează), fără ca parametrii de funcționare ai instrumentului să se modifice;

- fiabilitatea metrologica este data de către durata de timp (pe termen lung) în care aparatul funcționează stabil (adică încadrat în limitele parametrilor de performanță, în special clasa de precizie).

Concluzii:

Avantaje:

- aparatele numerice de măsură pot atinge viteze mult mai mari decât cele analogice deoarece au răspunsul independent de amplitudinea semnalului ce poartă mărimea de măsurat(x).

- aparatele numerice de măsură sunt mai robuste(rezistente la șocuri și vibrații).

- aparatele numerice de măsură pot funcționare în orice poziție.

- aparatele numerice de măsură sunt ușor integrabile în sistemele de măsurare

-reglare conduse de calculator.

Dezavantaje:

- aparatele numerice de măsură nu permit sesizarea rapidă a tendinței de evoluție a mărimii de măsurat(x) și nici realizarea de scări neliniare.