Ορθοφασματοδότης Τύπου Συσκευή | Αρχή Κατασκευής και Λειτουργία
Το μέτρημα τύπου ρυθμιστή μετρά την εναλλακτό μέτρηση και ρεύμα με τη βοήθεια στοιχείων ρυθμιστή και πρόχειρου μαγνήτου μετρών τύπου μετακινούμενης πλεξίδας. Ωστόσο, η βασική λειτουργία των μέτρων τύπου ρυθμιστή είναι να λειτουργούν ως βολτμέτρα. Τώρα, μια ερώτηση πρέπει να αναδύεται στο μυαλό μας: γιατί χρησιμοποιούμε ευρέως τα μέτρη τύπου ρυθμιστή στο βιομηχανικό κόσμο, παρόλο που έχουμε διάφορα άλλα AC βολτμέτρα, όπως τα μέτρη τύπου ηλεκτροδυναμόμετρου, τα μέτρη τύπου θερμοζεύγους κλπ; Η απάντηση σε αυτή την ερώτηση είναι πολύ απλή και είναι γραμμένη ως εξής.
Η κόστος των μέτρων τύπου ηλεκτροδυναμόμετρου είναι αρκετά υψηλότερο από τα μέτρη τύπου ρυθμιστή. Ωστόσο, τα μέτρη τύπου ρυθμιστή είναι τόσο ακριβή όσο και τα μέτρη τύπου ηλεκτροδυναμόμετρου. Έτσι, τα μέτρη τύπου ρυθμιστή προτιμούνται έναντι των μέτρων τύπου ηλεκτροδυναμόμετρου.
Τα μέτρη τύπου θερμοζεύγους είναι πιο ευαίσθητα από τα μέτρη τύπου ρυθμιστή. Ωστόσο, τα μέτρη τύπου θερμοζεύγους χρησιμοποιούνται πιο ευρέως σε πολύ υψηλές συχνότητες.
Πριν από την εξέταση της κατασκευής, της αρχής και λειτουργίας των μέτρων τύπου ρυθμιστή, υπάρχει η ανάγκη να συζητήσουμε λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά τάσης-ρεύματος των ιδεώδων και πρακτικών στοιχείων ρυθμιστή που ονομάζονται διόδοι. Ας συζητήσουμε πρώτα τα ιδεώδη χαρακτηριστικά του στοιχείου ρυθμιστή. Τι είναι ένα ιδεώδες στοιχείο ρυθμιστή; Ένα στοιχείο ρυθμιστή είναι εκείνο που προσφέρει μηδενική αντίσταση εάν είναι προσανατολισμένο μπροστά και προσφέρει άπειρη αντίσταση εάν είναι αντιστραμμένο.
Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται για την ορθοποίηση των τάσεων (ορθοποίηση σημαίνει τη μετατροπή μιας εναλλακτός ποσότητας σε άμεση ποσότητα, δηλαδή AC σε DC). Θεωρήστε το παρακάτω σχήμα κύκλου.
Στο δοθέν σχήμα κύκλου, η ιδεώδης διόδος είναι συνδεδεμένη σε σειρά με την πηγή τάσης και την αντίσταση φορτίου. Όταν κάνουμε τη διόδο προσανατολισμένη μπροστά, αυτή διαχειρίζεται τέλεια προσφέροντας μηδενική ηλεκτρική αντίσταση. Έτσι, συμπεριφέρεται ως σύνδεση. Μπορούμε να κάνουμε τη διόδο προσανατολισμένη μπροστά συνδέοντας το θετικό πέρας της μπαταρίας με το ανόδιο και το αρνητικό πέρας με το κάθοδο. Το χαρακτηριστικό τάσης-ρεύματος του στοιχείου ρυθμιστή ή διόδου είναι δεικτικό.
Τώρα, όταν εφαρμόζουμε αρνητική τάση, δηλαδή συνδέοντας το αρνητικό πέρας της μπαταρίας με το ανόδιο της διόδου και το θετικό πέρας της μπαταρίας με το κάθοδο της διόδου. Λόγω του αντιστρόφου προσανατολισμού, προσφέρει άπειρη ηλεκτρική αντίσταση και έτσι συμπεριφέρεται ως ανοιχτός κύκλος. Τα πλήρη χαρακτηριστικά τάσης-ρεύματος είναι δεικτικά.
Ας θεωρήσουμε ξανά τον ίδιο κύκλο, αλλά με τη διαφορά ότι εδώ χρησιμοποιούμε ένα πρακτικό στοιχείο ρυθμιστή αντί για ιδεώδες. Το πρακτικό στοιχείο ρυθμιστή έχει μια πεπερασμένη προσανατολισμένη αντίσταση και υψηλή αντίσταση αντιστρόφου προσανατολισμού. Θα εφαρμόσουμε την ίδια διαδικασία για να πάρουμε τα χαρακτηριστικά τάσης-ρεύματος του πρακτικού στοιχείου ρυθμιστή. Τώρα, όταν κάνουμε το πρακτικό στοιχείο ρυθμιστή προσανατολισμένο μπροστά, δεν διαχειρίζεται μέχρι να είναι η εφαρμοσμένη τάση μεγαλύτερη από την προσανατολισμένη τάση κατάρρευσης ή μπορούμε να πούμε την τάση γόνατος. Όταν η εφαρμοσμένη τάση γίνεται μεγαλύτερη από την τάση γόνατος, τότε η διόδος ή το στοιχείο ρυθμιστή θα έρθει σε κατάσταση διαχείρισης. Έτσι, συμπεριφέρεται ως σύνδεση, αλλά λόγω κάποιας ηλεκτρικής αντίστασης υπάρχει πτώση τάσης στην πρακτική διόδο. Μπορούμε να κάνουμε το στοιχείο ρυθμιστή προσανατολισμένο μπροστά συνδέοντας το θετικό πέρας της μπαταρίας με το ανόδιο και το αρνητικό πέρας με το κάθοδο. Το χαρακτηριστικό τάσης-ρεύματος του πρακτικού στοιχείου ρυθμιστή ή διόδου είναι δεικτικό. Τώρα, όταν εφαρμόζουμε αρνητική τάση, δηλαδή συνδέοντας το αρνητικό πέρας της μπαταρίας με το ανόδιο της διόδου και το θετικό πέρας της μπαταρίας με το κάθοδο του στοιχείου ρυθμιστή. Λόγω του αντιστρόφου προσανατολισμού, προσφέρει πεπερασμένη αντίσταση και αρνητική τάση μέχρι να γίνει η εφαρμοσμένη τάση ίση με την αντιστρόφη τάση κατάρρευσης και έτσι συμπεριφέρεται ως ανοιχτός κύκλος. Τα πλήρη χαρακτηριστικά είναι δεικτικά
Τώρα, τα μέτρη τύπου ρυθμιστή χρησιμοποιούν δύο τύπους κυκλωμάτων ρυθμιστή:
Κύκλοι Μισού Κύματος Ρυθμιστή των Μέτρων Τύπου Ρυθμιστή
Ας θεωρήσουμε το κύκλωμα μισού κύματος ρυθμιστή που δίνεται κάτω, όπου το στοιχείο ρυθμιστή είναι συνδεδεμένο σε σειρά με μια πηγή τάσης συνημιτόνου, μέτρη τύπου πρόχειρου μαγνήτου μετακινούμενης πλεξίδας και τον πολλαπλασιαστή αντίστασης.
Η λειτουργία αυτής της πολλαπλασιαστής ηλεκτρικής αντίστασης είναι να περιορίζει το ρεύμα που απαιτείται από το μέτρη τύπου πρόχειρου μαγνήτου μετακινούμενης πλεξίδας. Είναι πολύ σημαντικό να περιορίζεται το ρεύμα που απαιτείται από το μέτρη τύπου πρόχειρου μαγνήτου, γιατί αν το ρεύμα υπερβεί την τιμή ρεύματος του PMMC, τότε καταστρέφει το μέτρη. Τώρα, διαιρούμε τη λειτουργία μας σε δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος, εφαρμόζουμε σταθερή DC τάση στο παραπάνω κύκλωμα. Στο σχήμα κύκλου, υποθέτουμε το στοιχείο ρυθμιστή ως ιδεώδες.
Ας σημειώσουμε την αντίσταση του πολλαπλασιαστή R, και εκείνη του μέτρη τύπου πρόχειρου μαγνήτου R1. Η DC τάση παράγει μια πλήρη κλίμακα απόστασης I=V/(R+R1) όπου V είναι η τιμή ρίζας μέσης τετραγωνικής τάσης. Τώρα, ας θεωρήσουμε τη δεύτερη περίπτωση, στην οποία θα εφαρμόσουμε AC συνημιτόνου AC τάση στο κύκλωμα v =Vm × sin(wt) και θα πάρουμε το εξωτερικό κύμα όπως είναι δεικτικό. Στη θετική μισή περίοδο, το στοιχείο ρυθμιστή θα διαχειρίζεται και στην αρνητική μισή περίοδο δεν θα διαχειρίζεται. Έτσι, θα πάρουμε ένα παλμό τάσης στο μέτρη μετακινούμενης πλεξίδας, που παράγει παλμικό ρεύμα, έτσι το παλμικό ρεύμα θα παράγει παλμική ροπή.
Η παραγόμενη απόσταση θα αντιστοιχεί στη μέση τιμή τάσης. Ας υπολογίσουμε τη μέση τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος, για να υπολογίσουμε τη μέση τιμή τάσης πρέπει να ενσωματώσουμε την άμεση έκφραση τάσης από 0 έως 2 π. Ουσιαστικά, η υπολογισμένη μέση τιμή τάσης είναι 0.45V. Ξανά, έχουμε V είναι η τιμή ρίζας μέσης τετραγωνικής τάσης. Έτσι, συμπεραίνουμε ότι η ευαισθησία της εισόδου AC είναι 0.45 φορές η ευαισθησία της εισόδου DC στην περίπτωση του μισού κύματος ρυθμιστή.
Πλήρεις Κύκλοι Ρυθμιστή των Μέτρων Τύπου Ρυθμιστή
Ας θεωρήσουμε έναν πλήρη κύκλωμα ρυθμιστή που δίνεται κάτω.
Έχουμε χρησιμοποιήσει εδώ ένα κύκλωμα μικροσχηματικού ρυθμιστή όπ
