جهاز مستقيم نوع العداد
تعريف
تعتبر الأجهزة التي تستخدم عنصر تصحيح لقياس الجهد والتيار أجهزة تصحيح. يقوم عنصر التصحيح بتحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مستمر (DC)، والذي يتم بعد ذلك إظهاره بواسطة مقياس يستجيب للتيار المستمر. غالباً ما يتم استخدام جهاز ذات ملف متحرك دائم المغناطيسية (PMMC) كجهاز مؤشر.
تتميز أجهزة التصحيح بحساسية أعلى مقارنة بأجهزة ملف التحرك والأجهزة الكهروديناميكية، مما يجعلها مناسبة لقياسات الجهد والتيار. يتم عرض ترتيب الدائرة لأداة التصحيح في الشكل أدناه، حيث تظهر أربعة دايودات تعمل كعنصر تصحيح.
يتم استخدام مقاومة الضرب Rs لتقييد التيار بحيث لا يتجاوز قيمة جهاز PMMC.
عنصر التصحيح
يعمل عنصر التصحيح على تحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مستمر (DC)، مما يضمن تدفق التيار في اتجاه واحد عبر جهاز PMMC. المواد الشائعة لعناصر التصحيح تشمل أكسيد النحاس وخلايا السيلينيوم وأقطاب الجرمانيوم والسيليكون.
يتميز عنصر التصحيح بمقاومة صفرية في حالة التشويه الأمامي ومقاومة غير محدودة في حالة التشويه العكسي، وهو خاصية حاسمة للتقويم.
منحنى الخصائص لعنصر التصحيح
يظهر منحنى الخصائص لدائرة التصحيح في الشكل أدناه. بشكل مثالي، لا يوجد هبوط جهد في الاتجاه الأمامي وعنصر التصحيح يحجب جميع التيار في الاتجاه العكسي.
لكن عملياً، هذا ليس ممكناً. المنحنى الحقيقي لخصائص عنصر التصحيح موضح في الشكل أدناه.
دائرة التصحيح نصف الموجة
يوضح الشكل أدناه دائرة تصحيح نصف الموجة. يتم ربط عنصر التصحيح بالسلسلة مع مصدر الجهد ومُضاعف المقاومة وجهاز PMMC. يتم افتراض أن مقاومة الدايود الأمامية ضئيلة.
عند تطبيق مصدر جهد DC على الدائرة، يتدفق تيار Im خلالها، بمقدار V/(Rm + RS). هذا التيار يسبب انحراف كامل في الجهاز.
عند تطبيق جهد AC على نفس الدائرة، يقوم عنصر التصحيح بتحويل جهد AC إلى جهد DC أحادي الاتجاه، مما يؤدي إلى إخراج مصحح عبر الجهاز. ينحرف جهاز PMMC بناءً على القيمة المتوسطة للتيار، والتي تعتمد على القيمة المتوسطة لمصدر الجهد AC.
القيمة المتوسطة للجهد
تشير الحسابات أعلاه إلى أن حساسية الجهاز لـ AC هي 0.45 مرة حساسية التيار لـ DC.
جهاز تصحيح الموجة الكاملة
يظهر مخطط دائرة تصحيح الموجة الكاملة في الشكل أدناه.
يسبب الجهد DC المطبق على الدائرة الانحراف الكامل لعداد PMMC. يمكن التعبير عن الجهد الموجي المتغير المطبق على العداد كـ
بالنسبة لنفس قيمة الجهد، فإن القيمة المتوسطة لـ AC هي 0.9 مرة قيمة DC. بعبارة أخرى، حساسية الجهاز مع AC هي 90% من حساسية الجهاز مع DC.
تحسست جهاز تصحيح الموجة الكاملة ضعف حساسية جهاز تصحيح نصف الموجة.
حساسية جهاز التصحيح
تعكس حساسية الجهاز مدى تغير الكمية المقاسة من الإدخال إلى الإخراج، مثل حساسية جهاز التصحيح للتيار المستمر.
تعتمد حساسية جهاز التصحيح من نوع AC على نوع عنصر التصحيح المستخدم في الدائرة.
العوامل المؤثرة على أداء أجهزة التصحيح
العوامل التالية تؤثر على أداء الجهاز عند استخدامه مع AC:
تأثير الشكل الموجي
يتم تعيين أجهزة التصحيح استنادًا إلى قيمة الجذر التربيعي للوسط (RMS) للجهد والتيار. معامل الشكل لأجهزة تصحيح نصف الموجة والموجة الكاملة ثابت للمقياس المحدد. إذا تم تطبيق شكل موجي مختلف، فسوف تحدث أخطاء في القراءة بسبب عدم التطابق بين الأشكال الموجية.
تأثير تغيير درجة الحرارة
تتغير مقاومة عنصر التصحيح مع درجة الحرارة، مما يدخل أخطاء في قراءات الجهاز.
تأثير التيار العالي التردد
لأجهزة التصحيح خصائص سعة غير مثالية، مما يسمح بمرور التيار العالي التردد ويؤثر على القراءات.
انخفاض الحساسية
حساسية أجهزة التصحيح لعملية AC أقل من حساسية عملية DC.
مزايا أجهزة التصحيح
توسيع نطاق التردد: يعمل من 20 هرتز إلى نطاقات عالية التردد.
استهلاك تيار منخفض: بالنسبة للأمتترات، يكون نطاق العمل الحالي أقل بكثير من الأجهزة الأخرى AC.
المقاييس الموحدة: توفر مقاييس موحدة عبر نطاق قياس واسع.
دقة معتدلة: تحقق دقة ±5٪ تحت ظروف التشغيل العادية.
تطبيقات أجهزة التصحيح
