Pravilnik tipa naprave | Načelo konstrukcije in delovanja

Rektifikacijski tip instrumenta meri napetost in tok izmeničnega toka z uporabo rektifikacijskih elementov in trajno magnetne premične bobine. Vendar je glavna funkcija rektifikacijskega tipa instrumentov delovanje kot voltmeter. Zdaj se mora v naših mislih postaviti vprašanje, zakaj široko uporabljamo rektifikacijske tipe instrumentov v industrijskem svetu, čeprav imamo različne druge AC voltmetre, kot so elektrodinamometrični tipi instrumentov, termoparični tipi instrumentov itd? Odgovor na to vprašanje je zelo preprost in je napisan spodaj.

1. Cena elektrodinamometričnih tipov instrumentov je zelo visoka glede na rektifikacijske tipe instrumentov. Vendar so rektifikacijski tipi instrumentov toliko natančni, kot so elektrodinamometrični tipi instrumentov. Zato so prednostne rektifikacijske tipe instrumentov pred elektrodinamometričnimi tipi instrumentov.

2. Termoparični instrumenti so bolj občutljivi kot rektifikacijski tipi instrumentov. Vendar se termoparični tipi instrumentov širše uporabljajo pri zelo visokih frekvencah.

Preden se posvetimo konstrukcijskim principom in delovanju rektifikacijskih tipov instrumentov, potrebno je podrobno razpraviti o karakteristikah napetosti in toka idealnega in praktičnega rektifikacijskega elementa, imenovanega dioda.
Najprej razpravljajmo o idealnih lastnostih rektifikacijskega elementa. Kaj je idealni rektifikacijski element? Rektifikacijski element je tisti, ki ponuja ničelno upornost, če je prednapet, in neskončno upornost, če je obrnjen.

Ta lastnost se uporablja za rektifikacijo napetosti (rektifikacija pomeni pretvorbo izmenične količine v enosmerne količine, torej AC v DC). Upoštevajmo shemo struje, ki je podana spodaj.

V podani shemi struje je idealna dioda povezana v seriji s virjem napetosti in upornostjo optoge. Ko diodo prednapravimo, popolnoma prevodi, kar ponuja ničelno električno upornost. Tako se obnaša kot kratki zaporedni vez. Diodo lahko prednapravimo tako, da povežemo pozitivni terminal baterije s anodom in negativni terminal s katodom. Prednapeta karakteristika rektifikacijskega elementa ali diode je prikazana v karakteristikah napetosti in toka.

Ko zdaj uporabimo negativno napetost, torej povežemo negativni terminal baterije s terminalom anoda diode in pozitiven terminal baterije s terminalom katoda diode. Zaradi obrnjenega napajanja ponuja neskončno električno upornost in tako se obnaša kot odprt vez. Celotne karakteristike napetosti in toka so prikazane spodaj.

Naj bo opazimo isto shemo, le da namesto idealnega uporabljamo praktični rektifikacijski element. Praktični rektifikacijski element ima neko končno napredno blokirajočo napetost in visoko obrnjo blokirajočo napetost. Uporabili bomo isto postopek, da bi pridobili karakteristike napetosti in toka praktičnega rektifikacijskega elementa. Ko praktični rektifikacijski element prednapravimo, ne prevodi, dokler uporabljena napetost ni večja od napredne razpadne napetosti ali pa lahko rečemo koleno napetosti. Ko uporabljena napetost postane večja od kolene napetosti, bo dioda ali rektifikacijski element v stopnji prevoda. Tako se obnaša kot kratki zaporedni vez, vendar zaradi neke električne upornosti obstaja padec napetosti na tej praktični diodi. Diodo lahko prednapravimo tako, da povežemo pozitiven terminal baterije s anodom in negativen terminal s katodom. Prednapeta karakteristika praktičnega rektifikacijskega elementa ali diode je prikazana v karakteristikah napetosti in toka. Ko zdaj uporabimo negativno napetost, torej povežemo negativni terminal baterije s terminalom anoda diode in pozitiven terminal baterije s terminalom katoda rektifikacijskega elementa. Zaradi obrnjene napetosti ponuja končno upornost in negativno napetost, dokler uporabljena napetost ne postane enaka obrnjeni razpadni napetosti, in tako se obnaša kot odprt vez. Celotne karakteristike so prikazane spodaj

Zdaj rektifikacijski tip instrumentov uporablja dva tipa rektifikacijskih vezij:

Polovalne rektifikacijske vezije rektifikacijskih tipov instrumentov

Razmislimo o polovalni rektifikacijski veziji, podani spodaj, kjer je rektifikacijski element povezan v seriji s sinusoidalnim virjem napetosti, trajno magnetno premično bobino in množiteljem upornosti.

Funkcija te električne upornosti množitelja je omejevanje struje, ki jo povzroča trajno magnetna premična bobina. Zelo je pomembno omejiti struj, ki jo povzroča trajno magnetna premična bobina, ker, če preseže strujno oceno PMMC, uniči instrument. Zdaj bomo operacijo razdelili na dva dela. V prvem delu bomo uporabili konstantno DC napetost za zgornjo vez. V shemi struje predpostavljamo, da je rektifikacijski element idealen.

Označimo upornost množitelja z R, in upornost trajno magnetne premične bobine z R1. DC napetost ustvari polnoumerni odmik velikosti I=V/(R+R1), kjer je V kvadratni srednji vrednost napetosti. Zdaj razmislimo o drugem primeru, v katerem bomo uporabili sinusoidalno AC napetost v vez v =Vm × sin(wt) in dobili bomo izhodni val, kot je prikazano. V pozitivnem polciklu bo rektifikacijski element prevajal, v negativnem polciklu pa ne. Torej bomo dobili puls napetosti na premični bobini, ki bo povzročil pulzirajoči tok, ki bo povzročil pulzirajoči navor.

Odmik, ki ga bo povzročil, bo ustrezel povprečni vrednosti napetosti. Zdaj izračunajmo povprečno vrednost električnega toka, da bi izračunali povprečno vrednost napetosti, moramo integrirati trenutni izraz napetosti od 0 do 2 pi. Torej izračunana povprečna vrednost napetosti pride 0.45V. Ponovno je V kvadratni srednji vrednost toka. Torej zaključimo, da je občutljivost AC vhoda 0.45-krat občutljivost DC vhoda v primeru polovalne rektifikacije.

Celovalne rektifikacijske vezije rektifikacijskih tipov instrumentov

Razmislimo o celovalni rektifikacijski veziji, podani spodaj.

Uporabili smo tu mostovno rektifikacijsko vez, kot je prikazano. Ponovno bomo operacijo razdelili na dva dela. V prvem bomo analizirali izhod z uporabo DC napetosti, v drugem pa bomo uporabili AC napetost v vez. Serijska upornost množitelja je povezana v seriji s virjem napetosti, ki ima isto funkcijo, kot je opisano zgoraj. Naj bo prvi primer, kjer uporabljamo DC vir napetosti v vez. Vrednost polnoumernega odmika struje v tem primeru je znova V/(R+R1), kjer je V kvadratni srednji vrednost uporabljene napetosti, R je upornost upornosti množitelja in R1, ki je električna upornost instrumenta. R in R1 so označeni v shemi struje. Zdaj razmislimo o drugem primeru, v katerem bomo uporabili sinusoidalno AC napetost v vez, ki je dana v = Vmsin(wt), kjer je Vm vrhovna vrednost uporabljene napetosti. Če bi izračunali vrednost polnoumernega odmika struje v tem primeru z uporabo podobnega postopka, bi dobili izraz polnoumernega toka kot .9V/(R+R1). Zapomnite si, da bi morali integrirati trenutni izraz napetosti od nič do pi, da bi pridobili povprečno vrednost napetosti. Torej, če to primerjamo z DC izhodom, zaključimo, da je občutljivost z AC vhodno napetostjo 0.9-krat kot v primeru DC vhodne napetosti.

Izhodni val je prikazan spodaj. Zdaj bomo razpravili o dejavnikih, ki vplivajo na delovanje rektifikacijskih tipov instrumentov:

1. Rektifikacijski tip instrumentov je kalibriran glede na kvadratne srednje vrednosti sinusoidalnih valov napetosti in toka. Problem je, da vhodni valovni obliki morda niso enake na faktor, na katerem je skala teh metrov kalibrirana.

2. Morda se pojavi nekaj napak zaradi rektifikacijske vezije, saj nismo vključili upornosti mostovnih vezij v obeh primerih. Nelinearne karakteristike mostu morda zmotijo valovne oblike toka in napetosti.

3. Morda se pojavi variacija temperature, zaradi katere se spremeni električna upornost mostu, zato, da bi kompenzirali take vrste napak, bi morali uporabiti upornost množitelja z visokim temperaturnim koeficientom.

4. Učinek kapacitance mostovne rektifikacije: Mostovna rektifikacija ima nepopoln kapacitanc, zato zaradi tega preide visoke frekvence tokov. Zato je zmanjšanje branja.

5. Občutljivost rektifikacijskih tipov instrumentov je nizka v primeru AC vhodne napetosti.

Prednosti rektifikacijskih tipov instrumentov

Spodaj so prednosti rektifikacijskih tipov instrumentov:

• Natančnost rektifikacijskih tipov instrumentov je okoli 5 odstotkov pod normalnimi delovnimi pogoji.

• Frekvenčni obseg delovanja se lahko razširi na visoke vrednosti.

• Imajo enakomerno lestvico na merilu.

• Imajo nizke delovne vrednosti toka in napetosti.

Obremenjujoč učinek AC rektifikacijskega voltmeterja v obeh primerih (tj. polovalna diodna rektifikacija in celovalna diodna rektifikacija) je višji v primerjavi z obremenjujočim učinkom DC voltmeterjev, ker je občutljivost voltmeterja, ki se uporablja bodisi pri polovalni ali celovalni rektifikaciji, manjša kot občutljivost DC voltmeterjev.

Izjava: Spoštujte original, dobre članke so vredni delitve, če gre za kršitev avtorskih pravic, se obvestite o brisanju.