Rektifisierende Tipe Instrument
Definisie
Instrumente wat 'n rektifiserende element gebruik om spannings- en stroommetings te doen, staan bekend as rektifiserende instrumente. Die rektifiserende element verander wisselstroom (AC) in eenrigtingstroom (DC), wat dan deur 'n DC-responsiewe meter aangedui word. 'n Permanente Magneet Bewegende Spoel (PMMC)-instrument word algemeen as die aanduidingstoestel gebruik.
Rektifiserende instrumente vertoon hoër sensitiviteit in vergelyking met bewegende spoel- en elektrodynamometer-instrumente, wat hulle geskik maak vir stroom- en spanningmetings. Die skakeling van 'n rektifiserend instrument is hieronder getoon, met vier diodes wat as die rektifiserende element funksioneer.
Die vermenigvuldigerweerstand Rs word gebruik om die stroom te beperk sodat sy waarde nie die spesifikasies van die PMMC-instrument oorskry nie.
Rektifiserend Element
'n Rektifiserend element verander wisselstroom (AC) in eenrigtingstroom (DC) om unidireksionele stroomdeur die PMMC-instrument te verseker. Algemene materiaal vir rektifiserende elemente sluit koperokside, seleen-selle, germanium-diodes, en silikon-diodes in.
Die rektifiserend element vertoon nul weerstand in die voorwaartse toestand en oneindige weerstand in die agterwaartse toestand, 'n eienskap wat krities is vir rektifikasie.
Karakteristieke Kromme van Rektifiserend Element
Die karakteristieke kromme van 'n rektifiserende skakeling is hieronder getoon. Ideaal gesproke het die rektifiserend element geen spanningsval in die voorwaartse rigting en blokkeer dit alle stroom in die agterwaartse rigting nie.
Maar in praktyk is dit nie moontlik nie. Die werklike karakteristieke kromme van die rektifiserend element is hieronder getoon.
Halfgolf Rektifiser Skakeling
Die figuur hieronder illustreer 'n halfgolf rektifiser skakeling. Die rektifiserend element is in reeks met die spanningsbronne, vermenigvuldigerweerstand, en permanente magneet bewegende spoel (PMMC)-instrument geplaas. Die voorwaartse weerstand van die diode word as verwaarloosbaar aanvaar.
Wanneer 'n DC-spanningsbronne na die skakeling aangeheg word, vloei 'n stroom Im deur dit, met 'n grootte gelyk aan V/(Rm + RS). Hierdie stroom veroorsaak 'n volledige uitslag op die instrument.
Wanneer 'n AC-spanning na dieselfde skakeling aangeheg word, verander die rektifiserend element die AC-spanning in unidireksionele DC-spanning, wat 'n gerektifiseerde uitset deur die instrument gee. Die PMMC-instrument uitslaan gebaseer op die gemiddelde waarde van die stroom, wat afhang van die gemiddelde spanningswaarde van die AC-bron.
Gemiddelde Waarde van Spanning
Die bo-verekening wys dat die sensitiviteit van die instrument vir AC 0,45 keer die stroomsensitiviteit vir DC is.
Volgolf Rektifiser Instrument
Die skakeling van 'n volgolf rektifiser is hieronder getoon.
Die DC-spanning wat na die skakeling toegepas word, veroorsaak 'n volledige uitslag van die PMMC-meter. Die sinusoidale spanning wat na die meter toegepas word, word uitgedruk as
Vir dieselfde spanningswaarde, is die gemiddelde waarde van AC 0,9 keer daardie van DC. Met ander woorde, die sensitiviteit van die instrument met AC is 90% van daardie met DC.
Die sensitiviteit van 'n volgolf rektifiser instrument is dubbel so hoog as daardie van 'n halfgolf rektifiser instrument.
Sensitiviteit van Rektifiser Instrument
Die sensitiviteit van 'n instrument weerspieël hoe die gemeet hoeveelheid van invoer tot uitvoer varieer, soos die DC-sensitiviteit van 'n rektifiser instrument.
Die sensitiviteit van 'n AC-rektifiser-type instrument hang af van die tipe rektifiserend element wat in die skakeling gebruik word.
Faktore wat die Prestasie van Rektifiser-Type Instrumente Beïnvloed
Die volgende faktore beïnvloed die prestasie van die instrument wanneer dit met AC gebruik word:
Effekte van Golfformaat
Rektifiser instrumente word gekalibreer op grond van die RMS (root-mean-square) waarde van spanning en stroom. Die vormfaktor van halfgolf- en volgolf rektifiser instrumente is vasgestel vir die gekalibreerde skaal. As 'n golfformaat met 'n verskillende vormfaktor toegepas word, sal leesfoutte as gevolg van 'n onooreenstemming in golfformaat voorkom.
Effek van Temperatuurverandering
Die weerstand van die rektifiserend element varieer met temperatuur, wat foute in die meting van die instrument inlei.
Effek van Hoogfrekwensiestrome
Rektifiser instrumente het onvolmaakte kapasiteitskenmerke, wat hoogfrekwensiestrome laat deurgee en die leeswaardes beïnvloed.
Afneming in Sensitiviteit
Die sensitiviteit van rektifiser-type instrumente vir AC-operasie is laer as vir DC-operasie.
Voordelige van Rektifiser Instrumente
Uitgebreide Frekwensiebereik: Funksioneer van 20 Hz tot hoë frekwensiebereike.
Laag Stroomverbruik: Vir voltmeters is die stroombedieningsbereik baie laer as by ander AC-instrumente.
Eenvormige Skale: Lewer eenvormige skale oor 'n wyd meetbereik.
Matige Nauwkeurigheid: Bereik ±5% nauwkeurigheid onder normale bedieningsomstandighede.
Toepassings van Rektifiser Instrumente
