Rectifitüüpide seadme koostumine ja tööpõhimõte
Ristiregulaatoritüübilise mõõtur mõõdab vahelduvvoolu ja -pinge reguleerimise abil elementide ja püsivmagneetiline liikuv spooli tüübiliste mõõturi abil. Siiski on ristiregulaatoritüübiliste mõõturite peamine funktsioon voltmeterina. Kuid siis tekib küsimus, miks me laialdaselt kasutame ristiregulaatoritüübilisi mõõtureid tööstuses, kui meil on mitmeid muud AC-voltmetreid, nagu elektrodünaamometritüübilised mõõturid, termopaaritüübilised mõõturid jne? Vastus sellele küsimusele on väga lihtne ja on järgmisel viisil kirjutatud.
Elektrodünaamometritüübiliste mõõturi hinnad on palju kõrgemad kui ristiregulaatoritüübiliste mõõturi hinnad. Siiski on ristiregulaatoritüübilised mõõturid sama täpsemad kui elektrodünaamometritüübilised mõõturid. Seega eelistatakse ristiregulaatoritüübilisi mõõtureid elektrodünaamometritüübiliste mõõturi ees.
Termopaaritüübilised mõõturid on tundlikumad kui ristiregulaatoritüübilised mõõturid. Siiski kasutatakse termopaaritüübilisi mõõtureid laialdaselt väga suurte sagedustega.
Enne kui vaatame ristiregulaatoritüübilise mõõturi konstruktsiooni printsiipe ja ristiregulaatoritüübilise mõõturi tööpõhimõtet, on vaja üksikasjalikult arutada ideaalse ja praktilise ristiregulaatorielementi nimetatud dioodi pingevooomadusi.
Vaatame esmalt ideaalset ristiregulaatorielementi omadusi. Mis on ideaalne ristiregulaatorielement? Ristiregulaatorielement on see, mis pakub nulltahanet, kui see on edasipäin kaalutud, ja lõpmatut takistust, kui see on tagurpidi kaalutud.
Seda omadust kasutatakse pingete (ristiregulatsioon tähendab vahelduvkoguse muutmist otseseks koguseks, st AC-st DC-sse) ristiregulatsiooniks. Vaatame järgmist skeemi.
Antud skeemis on ideaalne diood ühendatud sarjas pingeallikaga ja laadimise takistusega. Kui me teeme dioodi edasipäin kaalutuks, siis see juhib täpselt, pakkudes nulltahanet elektriliini. Seega käitub see lühikutena. Me võime dioodi edasipäin kaaluda, ühendades akku positiivse terminaali anoodiga ja negatiivse terminaali katoodiga. Ristiregulaatorielementi või dioodi edasipäine karakteristik näidatakse pinge-vool-karakteristikus.
Nüüd kui me rakendame negatiivset pinge, st ühendame aku negatiivse terminaali dioodi anoodiga ja aku positiivse terminaali dioodi katoodiga. Tagurpidi kaalutuna see pakkub lõpmatut elektritakistust ja seega käitub see avatud tsüklina. Täielikud pinge-vool-karakteristikud on näidatud allpool.
Vaatame uuesti sama tsüklit, kuid erinevus on selles, et me kasutame praktilist ristiregulaatorielementi ideaalse asemel. Praktiline ristiregulaatorielement on mõned piiratud edasipäine blokeerimispinge ja kõrge tagurpidi blokeerimispinge. Rakendame sama menetlust, et saada praktilise ristiregulaatorielementi pinge-vool-karakteristikud. Kui me teeme praktilise ristiregulaatorielementi edasipäin kaalutuks, see ei juhi enne, kui rakendatud pinge pole suurem edasipäise murduspinge või nurgapinge kui me seda nimetame. Kui rakendatud pinge muutub suuremaks kui nurgapinge, siis diood või ristiregulaatorielement läheb juhtimisrežiimi. Seega käitub see lühikutena, kuid mõnes elektritakistuse tõttu on pinge langus praktilise dioodi üle. Me võime ristiregulaatorielementi edasipäin kaaluda, ühendades aku positiivse terminaali anoodiga ja aku negatiivse terminaali katoodiga. Praktilise ristiregulaatorielementi või dioodi edasipäine karakteristik näidatakse pinge-vool-karakteristikus. Nüüd kui me rakendame negatiivset pinge, st ühendame aku negatiivse terminaali dioodi anoodiga ja aku positiivse terminaali ristiregulaatorielementi katoodiga. Tagurpidi kaalutuna see pakkub piiratud takistust ja negatiivset pinge, kuni rakendatud pinge muutub võrdne tagurpidise murduspingega ja seega käitub see avatud tsüklina. Täielikud karakteristikud on näidatud allpool
Nüüd ristiregulaatoritüübilised mõõturid kasutavad kahte tüüpi ristiregulaatoritsükleid:
Ristiregulaatoritüübiliste mõõturi pooltükine ristiregulaatoritsükkel
Vaatame järgmist pooltüklist ristiregulaatoritsüklit, kus ristiregulaatorielement on ühendatud sarjas sinusoidse pingeallikaga, püsivmagneetiline liikuv spooli mõõtur ja korrutajatakestus.
Selle korrutaja elektritakistuse funktsioon on piirata püsivmagneetilise liikuv spooli tüübilise mõõturiga tarbitavat voolu. On äärmiselt oluline piirata püsivmagneetilise liikuv spooli mõõturiga tarbitavat voolu, sest kui vool ületab PMMC-i vooluarvet, siis see hävitab mõõturit. Nüüd jagame oma toimingut kaheks osaks. Esimeses osas rakendame püsivat DC-pinget ülaltoodud tsüklile. Tsüklis oletame, et ristiregulaatorielement on ideaalne.
Oletame, et korrutaja takistus on R ja püsivmagneetiline liikuv spooli mõõtur on R1. DC-pinge toob kaasa täismäära defleksiooni I=V/(R+R1) suurusega, kus V on pinge ruutkeskmistväärtus. Nüüd vaatame teist juhtumit, kus me rakendame AC-sinusoidset AC-pinget tsüklile v =Vm × sin(wt) ja saame väljundimuunduse, nagu on näidatud. Positiivses pooltsüklis ristiregulaatorielement juhib ja negatiivses pooltsüklis see ei juhi. Seega saame liikuv spooli mõõturisse pulsu pinge, mis toob kaasa pulsuriva voolu, mis toob kaasa pulsuriva ööpäeva.
Defleksioon vastab pinge keskmisele väärtusele. Seega arvutame elektrivoolu keskmise väärtuse, et arvutada pinge keskmist väärtust, me peame integreerima pinge ajaline avaldis 0-st 2 pii-ni. Seega arvutatud pinge keskväärtus on 0.45V. Jällegi on V pinge ruutkeskmistväärtus. Seega järeldame, et AC-sisendi tundlikkus on 0.45 korda DC-sisendi tundlikkus pooltükilise ristiregulaatori puhul.
Ristiregulaatoritüübiliste mõõturi täispikkune ristiregulaatoritsükkel
Vaatame järgmist täispikkunen ristiregulaatoritsüklit.
Me oleme siin kasutanud silmapaistelist ristiregulaatoritsüklit, nagu on näidatud. Uuesti jagame oma toimingut kaheks osaks. Esimeses analüüsime väljundit, rakendades DC-pinget, ja teises rakendame AC-pinget tsüklile. Sarja korrutaja elektritakistus on ühendatud pingeallika sarjasse, millel on sama funktsioon, nagu on kirjeldatud ülal. Oletame, et esimeses juhtumis rakendame DC-pingevoolu tsüklile. Nüüd täismäära defleksioonivool selle korral on jällegi V/(R+R1), kus V on rakendatud pinge ruutkeskmistväärtus, R on takistuskorrutaja elektritakistus ja R1 on mõõturielektritakistus. R ja R1 on märgitud skeemis. Nüüd oletame, et teises juhtumis rakendame AC-sinusoidset pinge tsüklile, mis on antud v = Vmsin(wt), kus Vm on rakendatud pinge tipuväärtus. Kui me arvutame täismäära defleksioonivoolu selle korral, rakendades sarnast menetlust, siis me saame täismäära voolu avaldise .9V/(R+R1). Mäletagem, et pinge keskmise väärtuse saamiseks peaksime integreerima pinge ajaline avaldis nullist pii-ni. Seega võrreldes DC-väljundiga järeldame, et tundlikkus AC-sisendiga pingeallikaga on 0.9 korda tundlikkus DC-sisendiga pingeallikaga.
Väljundmuundus on näidatud allpool. Nüüd arutame tegureid, mis mõjutavad ristiregulaatoritüübiliste mõõturi tööd:
Ristiregulaatoritüübilised mõõturid on kalibreeritud sinusoidsete pingete ja voolude ruutkeskmistväärtuste järgi. Probleem seisneb selles, et sisendimuundus võib või võib mitte olla sama vormifaktor, mille järgi need meetrite skaala on kalibreeritud.
Võib esineda vea ristiregulaatoritsüklis, kuna me ei arvestanud ristiregulaatoripõhise tsüklite elektritakistust mõlemas juhtumis. Põhise tsükli mittelineaarsed omadused võivad voolu ja pinge muunduse värskendada.
Temperatuur võib muutuda, mis muudab põhise tsükli elektritakistust, seega, et kompenseerida selliseid vigu, peaksime rakendama korrutaja elektritakistust, millel on kõrge temperatuurikoefitsient.
Silmapaistelise ristiregulaatori kapatsiidi mõju: Silmapaisteline ristiregulaator on ebatäiuslik kapatsiit, seega see ohverbürgib kõrge sagedusega voolu. Seega on lugemistes vähenemine.
Ristiregulaatoritüübiliste mõõturi tundlikkus on madal AC-sisendiga pinge.
Ristiregulaatoritüübiliste mõõturi eelised
Järgnevad on ristiregulaatoritüübiliste mõõturi eelised:
Ristiregulaatoritüübiliste mõõturi täpsus on umbes 5 protsenti tavapärases töötingimuses.
Töö sageduse ulatus võib laiendada kõrgete väärtusteni.
Nendel on ühtlane skaala meetril.
Nendel on madalad töövoolu ja -pinge väärtused.
AC-ristiregulaatorvoltmeetri koormusmõju on mõlemas juhtumis (st pooltükine dioodi ristiregulaator ja täispikkune dioodi ristiregulaator) kõrgem kui DC-voltmeetrite koormusmõju, sest voltmeetri tundlikkus, kasutades pooltüklist või täispikkulist ristiregulatsiooni, on väiksem kui DC-voltmeetrite tundlikkus.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
