Uri ng Instrumentong Rectifier | Pagsusunod at Prinsipyong Paggamit

Ang instrumentong tipo ng rectifier ay sumusukat ng alternating voltage at current sa tulong ng mga elemento ng rectifying at permanent magnet moving coil type ng mga instrumento. Gayunpaman, ang pangunahing tungkulin ng mga instrumentong tipo ng rectifier ay gumana bilang voltmeter. Ngunit isang tanong na dapat lumitaw sa ating isipan, bakit malawak na ginagamit ang mga instrumentong tipo ng rectifier sa industriyal na mundo kahit may iba't ibang AC voltmeter tulad ng electrodynamometer type instruments, thermocouple type instruments, atbp.? Ang sagot sa tanong na ito ay napaka-simple at isinulat sa ibaba.

1. Ang gastos ng mga instrumentong tipo ng electrodynamometer ay mas mataas kaysa sa mga instrumentong tipo ng rectifier. Gayunpaman, ang mga instrumentong tipo ng rectifier ay katulad ng accurate ng mga instrumentong tipo ng electrodynamometer. Kaya ang mga instrumentong tipo ng rectifier ang pinili kesa sa mga instrumentong tipo ng electrodynamometer.

2. Ang mga instrumentong thermocouple ay mas delikado kaysa sa mga instrumentong tipo ng rectifier. Gayunpaman, ang mga instrumentong thermocouple ay mas malawak na ginagamit sa napakataas na frequency.

Bago tayo tingnan ang prinsipyong konstruksyon at paggana ng mga instrumentong tipo ng rectifier, mayroong pangangailangan na talakayin nang detalyado ang mga characteristics ng voltage at current ng ideal at praktikal na elemento ng rectifier na tinatawag na diode.
Tingnan natin muna ang ideal na characteristics ng elementong rectifying. Ano ba ang isang ideal na elementong rectifying? Ang isang elementong rectifying ay isang elemento na nagbibigay ng zero resistance kapag ito ay forward biased at nagbibigay ng infinite resistance kapag ito ay reverse biased.

Ang katangian na ito ay ginagamit upang irektify ang voltages (rectification ibig sabihin ay i-convert ang alternating quantity sa direct quantity i.e. AC to DC). I-consider ang circuit diagram na ibinigay sa ibaba.

Sa ibinigay na circuit diagram, ang ideal na diode ay konektado sa serye kasama ang voltage source at load resistance. Kapag ginawa natin ang diode na forward biased, ito ay gumagana nang perpekto na nagbibigay ng zero electrical resistance path. Kaya ito'y gumagana bilang short circuited. Maaari nating gawing forward biased ang diode sa pamamagitan ng pagkonekta ng positive terminal ng battery sa anode at negative terminal sa cathode. Ang forward characteristic ng rectifying element o diode ay ipinapakita sa voltage current characteristic.

Ngayon, kapag ipinagtibay natin ang negative voltage i.e. pagkonekta ng negative terminal ng battery sa anode terminal ng diode at positive terminal ng battery sa cathode terminal ng diode. Dahil sa reverse biased, ito ay nagbibigay ng infinite electrical resistance at kaya ito'y gumagana bilang open circuit. Ang buong voltage current characteristics ay ipinapakita sa ibaba.

Tingnan natin muli ang parehong circuit ngunit ang pagkakaiba dito ay ginagamit natin ang praktikal na elementong rectifying kaysa sa ideal. Ang praktikal na elementong rectifying ay may ilang finite forward blocking voltage at mataas na reverse blocking voltage. Ipaglaban natin ang parehong proseso upang makakuha ng voltage current characteristics ng praktikal na elementong rectifying. Kapag ginawa natin ang praktikal na elementong rectifying na forward biased, hindi ito magdudugtong hanggang ang ipinaglabas na voltage ay hindi mas mataas sa forward breakdown voltage o pwedeng sabihin knee voltage. Kapag ang ipinaglabas na voltage ay naging mas mataas sa knee voltage, ang diode o elementong rectifying ay lalabas sa conduction mode. Kaya gumagana ito bilang short circuited ngunit dahil sa ilang electrical resistance, may voltage drop sa practical diode. Maaari nating gawing forward biased ang elementong rectifying sa pamamagitan ng pagkonekta ng positive terminal ng battery sa anode at negative terminal sa cathode. Ang forward characteristic ng praktikal na elementong rectifying o diode ay ipinapakita sa voltage current characteristic. Ngayon, kapag ipinagtibay natin ang negative voltage i.e. pagkonekta ng negative terminal ng battery sa anode terminal ng diode at positive terminal ng battery sa cathode terminal ng elementong rectifying. Dahil sa reverse biased, ito ay nagbibigay ng finite resistance at negative voltage hanggang ang ipinaglabas na voltage ay naging equal sa reverse break down voltage at kaya ito'y gumagana bilang open circuit. Ang buong characteristics ay ipinapakita sa ibaba

Ngayon, ang mga instrumentong tipo ng rectifier ay gumagamit ng dalawang uri ng rectifier circuits:

Mga Circuit ng Half Wave Rectifier ng Mga Instrumentong Tipo ng Rectifier

I-consider natin ang half wave rectifier circuit na ibinigay sa ibaba kung saan ang elementong rectifying ay konektado sa serye kasama ang sinusoidal voltage source, permanent magnet moving coil instrument, at multiplier resistor.

Ang tungkulin ng multiplier electrical resistance ay limitahan ang current na inuutos ng permanent magnet moving coil type of instrument. Napakahalaga na limitahan ang current na inuutos ng permanent magnet moving coil instrument dahil kung ang current ay lampa sa current rating ng PMMC, ito'y mapupuno ang instrument. Ngayon, hahatiin natin ang aming operasyon sa dalawang bahagi. Sa unang bahagi, ipaglalapat natin ang constant DC voltage sa itaas na circuit. Sa circuit diagram, ina-assume namin ang elementong rectifying bilang ideal.

I-mark natin ang resistance ng multiplier bilang R, at ang resistance ng permanent magnet moving coil instrument bilang R1. Ang DC voltage ay nagbibigay ng full scale deflection na may magnitude I=V/(R+R1) kung saan V ay root mean square value ng voltage. Ngayon, i-consider natin ang pangalawang kaso, sa kaso na ito, ipaglalapat natin ang AC sinusoidal AC voltage sa circuit v =Vm × sin(wt) at makukuha natin ang output waveform na ipinapakita. Sa positive half cycle, ang elementong rectifying ay magdudugtong at sa negative half cycle, hindi ito magdudugtong. Kaya makukuha natin ang pulse ng voltage sa moving coil instrument na nagbibigay ng pulsating current at kaya ang pulsating current ay magbibigay ng pulsating torque.

Ang deflection na ipinapakita ay tumutugon sa average value ng voltage. Kaya i-calculate natin ang average value ng electric current, upang i-calculate ang average value ng voltage, kailangan nating i-integrate ang instantaneous expression ng voltage mula 0 hanggang 2 pi. Kaya ang nakalkulang average value ng voltage ay 0.45V. Muli, ang V ay root mean square value ng current. Kaya naisumpunan natin na ang sensitivity ng ac input ay 0.45 times ang sensitivity ng DC input sa kaso ng half wave rectifier.

Mga Circuit ng Full Wave Rectifier ng Mga Instrumentong Tipo ng Rectifier

I-consider natin ang full wave rectifier circuit na ibinigay sa ibaba.

Ginamit natin dito ang bridge rectifier circuit na ipinapakita. Muli, hahatiin natin ang aming operasyon sa dalawang bahagi. Sa unang bahagi, i-analyze natin ang output sa pamamagitan ng pag-apply ng DC voltage at sa isa pa, ipaglalapat natin ang AC voltage sa circuit. Isang series multiplier resistance ay konektado sa serye kasama ang voltage source na may parehong tungkulin na ipinapaliwanag sa itaas. I-consider natin ang unang kaso dito kung saan ipinaglalapat natin ang DC voltage source sa circuit. Ngayon, ang halaga ng full scale deflection current sa kaso na ito ay muling V/(R+R1), kung saan V ay ang root mean square value ng ipinaglabas na voltage, R ay ang resistance ng resistance multiplier at R1 na ang electrical resistance ng instrumento. Ang R at R1 ay markado sa circuit diagram. Ngayon, i-consider natin ang pangalawang kaso, sa kaso na ito, ipaglalapat natin ang AC sinusoidal voltage sa circuit na ibinigay v = Vmsin(wt) kung saan Vm ay ang peak value ng ipinaglabas na voltage, at kung i-calculate natin ang halaga ng full scale deflection current sa kaso na ito sa pamamagitan ng parehong proseso, makukuha natin ang expression ng full scale current na .9V/(R+R1). Tandaan, upang makakuha ng average value ng voltage, dapat nating i-integrate ang instantaneous expression ng voltage mula zero hanggang pi. Kaya, sa paghahambing nito sa DC output, naisumpunan natin na ang sensitivity sa AC input voltage source ay 0.9 times ang sensitivity sa DC input voltage source.

Ang output wave ay ipinapakita sa ibaba. Ngayon, gagamitin natin ang mga factor na nakakaapekto sa performance ng mga instrumentong tipo ng Rectifier:

1. Ang mga instrumentong tipo ng rectifier ay calibrated sa termino ng root mean square values ng sinusoidal wave ng voltages at current. Ang problema ay maaaring ang input waveform ay may o wala ring parehong form factor kung saan calibrated ang scale ng mga meter na ito.

2. Maaaring may ilang error dahil sa rectifier circuit dahil hindi namin kasama ang resistance ng rectifier bridge circuits sa parehong kaso. Ang non linear characteristics ng bridge ay maaaring distorben ang current at voltage waveform.

3. Maaaring may variation sa temperatura dahil dito, nagbabago ang electrical resistance ng bridge, kaya upang kompensahin ang ganitong uri ng errors, dapat nating ipag-apply ang multiplier resistor na may mataas na temperature coefficient.

4. Ang epekto ng capacitance ng bridge rectifier: Ang bridge rectifier ay may imperfect capacitance, kaya dahil dito, ito ay byp asses ang high frequency currents. Kaya may decrement sa reading.

5. Ang sensitivity ng mga instrumentong tipo ng Rectifier ay mababa sa kaso ng AC input voltage.

Mga Advantages ng Mga Instrumentong Tipo ng Rectifier

Sumusunod ang mga advantages ng mga instrumentong tipo ng rectifier:

• Ang accuracy ng instrumentong tipo ng rectifier ay humigit-kumulang 5 porsiyento sa normal na operating condition.

• Ang frequency range ng operation ay maaaring i-extend sa mataas na halaga.

• May uniform scale sila sa meter.

• May mababang operating value of current at voltages sila.

Ang loading effect ng AC rectifier voltmeter sa parehong kaso (i.e. half wave diode rectifier at full wave diode rectifier) ay mas mataas kumpara sa loading effects ng DC voltmeters dahil ang sensitivity ng voltmeter na gamit sa half wave o full wave rectification ay mas mababa kaysa sa sensitivity ng DC voltmeters.

Statement: Respetuhin ang original, mahalagang artikulo na karapat-dapat na i-share, kung may infringement pakiusap mag-contact para i-delete.