Są to mierniki wlwktryczne wyskalowane w jednostkach wielkości mierzonej.
Stosowane są najczęściej w laboratoriach, w różnego rodzaju układach pomiarowych, przemyśle
Rodzaj mierzonej wielkości
Np. amperomierz, woltomierz, ciśnieniomierz, pH-metr
Zasadę pomiaru – zjawisko fizyczne stanowiące podstawę pomiaru, np. amperomierz magnetoelektryczny
Metodę pomiaru, sposób porównywania wielkości mierzonej z wielkością wzorcową
Czułość miernika S = przyrost wychylenia wskazówki (o wartość delta a)/zmiana wartości wielkości mierzonej (o wartość delta X). Im większa czułość tym większe wychylenie przy małej zmianie.
Zmienna czułość miernika powoduje nierównomierność podziałki. Jeżeli czułość rośnie, to podziałka jest rozszerzona, a gdy czułość maleje, to podziałka jest zagęszczona.
Uchyb – różnica między wartością wielkości mierzonej wskazaną przez jeden miernik a wartością tej wielkości określoną za pomocą przyrządu dokładniejszego.
Zakres pomiarowy – zakres wielkości mierzonej, których pomiar może być dokonany z błędem mieszczącym się w określonych granicach. Zakres określa górną i dolną wartość wielkości mierzonej, w których przedziale miernik działa poprawnie.
Np. zakresy pomiarowe mikrometrów do pomiaru wymiarów zewnętrznych przedmiotów mogą wynosić: 0-25 mm, etc.
Klasa przyrządu oznacza dokładność przyrządu. Jest to wielkość dopuszczalnego błędu wyrażonego w procentach w dowolnym punkcie zakresu pomiarowego. Dla mierników analogowych błąd dopuszczalny może wynieść od 0,1% do 5% wartości wielkości mierzonej. Na podstawie dopuszczalnego błędu przyznaje się przyrządowi klasy (błąd 5% - klasa 5, błąd 0,1% - klasa 0,1).
Zakres przyrządu należy dobierać tak, aby wskazanie było blisko końca skali.
Rozdzielczość urządzenia wskazującego – jest to najmniejsza różnica wskazań, mogąca być wyraźnie zauważona przez osobę dokonującą pomiaru.
Charakterystyka przetworzenia – zależność sygnału wyjściowego od wejściowego dla danej temperatury i ciśnienia. Charakterystyka przetworzenia może być teoretyczna lub doświadczalna i wyrażona w postaci równania, tabeli, wykresu lub odpowiedniego programu komputerowego.
Parametry zasilania
Gabaryty
Własności ergonomiczne
Właściwości estetyczne
Inne właściwości będące przedmiotem konkretnych ustaleń między odbiorcą a dostawcą przyrządu.
Parametry sygnałów od których zależy możliwość współpracy z innymi urządzeniami.
Każdy miernik posiada:
Liczba na wyświetlaczu, albo wskazówk na podziałce miernika
Zespół urządzeń przetwarzających sygnał mierzony na sygnał idący do odczytu. W miernikach analogowych są to przetworniki elektromechaniczne
Przyrządy na prąd zmienny i na prąd stały (amperomierze, woltomierze, omomierze, wwatomierze)
Uniwersalne przyrządy pomiarowe (multimetry)
Liczniki elektryczne
Wskaźniki - Klasa 2,5 i 5 przybliżone szacowanie
Mierniki techniczne (1 i 1,5)
Mierniki laboratoryjne
Mierniki wzorcowe
Ustrój ten posiada część nieruchomą i część ruchomą. Do ustroju zostaje doprowadzona mierzona wielkość elektryczna.
Składa się z: magnesu, nabiegunników, cewki pomiarowej i wskazówki zamontowanych obrotowo. Mierzony prąd elektryczny jest doprowadzany do cewki przez dwie spiralne sprężynki. Jeżeli przez cewką znajdującą się w polu magnetycznym o indukcji B wytworzonym przez magnes płynie prąd elektryczny, to działa na nią siła elektromagnetyczna.
Siła wytwarza moment obrotowy o wielkości: Mo = B*i*l*z*d
B – indukcja pola magnetycznego, i – natężenie prądu, l – długość cewki, z – liczba zwojów cewka-magnes), d – średnia szerokość zwoju cewki. Ponieważ B,l,z,d są stałe, to moment obrotowy zależy od natężenia prądu przepływającego przez cewkę. Kąt wychylenia wskazówki to wartość stała pomnożona przez wartość prądu płynącego. Ten ustrój jest stosowany w miernikach prądu stałego. Jeśli do urządzenia podłączymy prostownik, to możemy taki ustrój stosować też do pomiaru prądu zmiennego.
Działa na zasadzie oddziaływania pomiędzy polem magnetycznym cewki a rdzeniem z materiału ferromagnetycznego (np. z żelaza). Do rdzenia przymocowana jest wskazówka, która wskazuje na skali natężenie płynącego prądu. Rdzeń jest wciągany przez pole magnetyczne do wnętrza cewki. Jego przemieszczenie jest tym większe im wyższe jest natężenie prądu. Zaletą takiego ustroju jest prostota konstrukcji i niezawodność eksploatacji, ponieważ nie mają cewki ruchomej. Stosuje się je głównie w amperomierzach i woltomierzach prądu zmiennego.
Dwie cewki, ruchoma i nieruchoma. Przez jedną płynie prąd o natężeniu I1 a w drugim prąd mierzony o natężeniu I2. Cewka ruchoma jest zamocowana w środku cewki nieruchomej. Wychylenie cewki ruchomej jest powodowane przez oddziaływanie pomiędzy dwoma cewkami. Ustroje elektrodynamiczne stosuje się głównie w watomierzach mierzących moc czynną, lub bierną (waromierz) prądu zmiennego. Ten ustrój może być wykorzystany także w amperomierzach i woltomierzach.
Składa się z dwóch kompletów elektrod, do których podłączony jest różny potencjał elektryczny, Jeden z zestawów płytek jest ruchomy i na nim zamocowana jest wskazówka miernika. Płytki oddziałują na siebie odpychająco. Moment napędowy zależy od zmiany pojemności elektrycznej pomiędzy elektrodami. Mierniki takie stosuje się najczęściej w układach elektrostatycznych, albo w takich układach, w których inny miernik wskazywałby 0, przykładem może być pomiar napięcia elektrostatycznego na plastikowej obudowie.
Polega na oddziaływaniu zmiennego pola magnetycznego na metalową tarczę. Główne zastosowanie: liczniki energii elektrycznej w obwodach prądu zmiennego. Rdzenie cewek mają taki kształt, że strumienie elektromagnetyczne wytwarzają w niej prądy wirowe. Tarcza porusz się w szczelinie magnesu trwałego, który wytwarza moment hamujący. (sprawdź jak hamować licznik prądu). Prędkość obrotowa tarczy jest proporcjonalna do mocy pobieranej. Obroty tarczy liczy licznik. Ilość obrotów jest proporcjonalna do energii elektrycznej E zużytej przez odbiorcę w czasie T.