Was ist ein Gleichrichter-Ammeter?
Messgeräte sind in der Regel darauf ausgelegt, bestimmte Größen zu messen. Zum Beispiel ist die Einheit des Stroms das Ampere, und das Gerät, das zum Messen des Stroms verwendet wird, nennt man Amperemeter. Ein Gleichrichter-Amperemeter verwendet eine bewegliche Spule in Kombination mit einem Gleichrichter, um den Strom zu messen. Die Hauptfunktion des Gleichrichters besteht darin, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Diese Umwandlung ist notwendig, da das bewegliche Spulenmechanismus im Gleichrichter-Amperemeter in der Regel so konzipiert ist, dass er auf Basis von Gleichstrom arbeitet. Durch die Umwandlung des Wechselstroms in Gleichstrom kann das Gleichrichter-Amperemeter die Stärke des Stroms genau messen und eine verlässliche Anzeige des durch einen Schaltkreis fließenden elektrischen Stroms liefern. Ein Gleichrichter-Amperemeter besteht aus vier Gleichrichterelementen, die in Form einer Brücke angeordnet sind, zusammen mit einem beweglichen Spulenamperemeter. Das Schaltbild dieser brückenkonfigurierten Gleichrichterelemente ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
In einem Gleichstrom-Messgerät mit beweglicher Spule wird ein Schunt verwendet, um den beweglichen Spulenmechanismus vor starken Strömen zu schützen. Im Fall eines Gleichrichter-Amperemeters ist jedoch die Verwendung eines Schunts nicht praktikabel. Dies liegt daran, dass der durch das Messgerät mit beweglicher Spule fließende Strom aufgrund des Widerstands des Gleichrichters ständig variiert.
Vorteile des Gleichrichter-Amperemeters
Die Vorteile des Gleichrichter-Amperemeters werden im Folgenden detailliert erläutert:
Weite Frequenzbandbreite: Der Frequenzbereich dieses Instruments kann leicht von 20 Hz bis zu hohen Audiofrequenzen erweitert werden.
Geringe Betriebsstrombedarf: Das Gleichrichter-Amperemeter benötigt einen sehr geringen Betriebsstrom.
Einheitliche Skala: Es verfügt über eine einheitliche Skala, die das Ablesen und Interpretieren erleichtert.
Akzeptable Genauigkeit: Unter normalen Betriebsbedingungen liegt die Genauigkeit des Instruments innerhalb von ±5%.
Faktoren, die die Leistung des Gleichrichter-Amperemeters beeinflussen
Die folgenden Faktoren haben Auswirkungen auf die Leistung des Gleichrichter-Amperemeters:
Wellenformbeeinflussung: Die Wellenform von Strom und Spannung beeinflusst erheblich die Funktion des Gleichrichter-Instruments. Verschiedene Wellenformen können zu ungleichmäßiger Gleichrichtung und ungenauen Strommessungen führen.
Widerstand des Gleichrichters: Die Gleichrichterelemente besitzen einen inhärenten Widerstand. Dieser Widerstand kann den Stromfluss durch das Instrument verzerrt und somit seine Leistung beeinträchtigen.
Temperaturabhängigkeit: Temperaturschwankungen können auch die Funktionsweise des Instruments beeinflussen. Temperaturänderungen können den Widerstand der Gleichrichterelemente und anderer Komponenten ändern und zu Messfehlern führen.
Kapazität des Gleichrichters: Der Gleichrichter hat eine gewisse Kapazität, die die Funktion des Instruments beeinflussen kann. Die Kapazität kann Phasenverschiebungen und Transienteffekte verursachen, die die Genauigkeit der Strommessung beeinflussen können.
Empfindlichkeit für Wechsel- und Gleichstrom: Das Instrument hat im Vergleich zu Gleichstrom eine relativ geringere Empfindlichkeit für Wechselstrom. Dies liegt an dem Gleichrichtungsprozess, der Verluste einführen und die Gesamtreaktion auf Wechselstromsignale reduzieren kann.
Verwendung eines kleinen Transformators: In dem Instrument wird ein kleiner Transformator verwendet, aufgrund seines geringen Lastwerts. Die Eigenschaft des geringen Lastwerts des Transformators hilft dabei, die Genauigkeit des Instruments aufrechtzuerhalten und gleichzeitig den Energieverbrauch zu minimieren.
