Tegerváltó típusú mérőeszköz
Definíció
Az olyan műszer, amely egy egyirányító elemet használ a feszültség és áram mérésére, egyirányító műszernek nevezik. Az egyirányító elem az váltakozó áramot (AC) egyirányú árrá (DC) alakítja, amit ezután egy DC-re reagáló műszer mutat be. Gyakran egy Állandómágneses Mozgó Tömb (PMMC) műszert használnak megjelenítő eszközként.
Az egyirányító műszerek magasabb érzékenységgel rendelkeznek, mint a mozgó tömb és elektrodinamikus műszerek, ami megfelelővé teszi őket az áram- és feszültségméréshez. Az egyirányító műszer áramkör elrendezése a következő ábrán látható, amely négy diódát tartalmaz, amelyek az egyirányító elemekként működnek.
A szorzóellenállás Rs korlátozza az áramot, hogy értéke ne lépjen túl a PMMC műszer specifikációján.
Egyirányító Elem
Az egyirányító elem váltakozó áramot (AC) egyirányú árrá (DC) alakít, így biztosítva a PMMC műszerben az egyirányú áramáramlást. A gyakori anyagok, amiket egyirányító elemekként használnak, beleértve a réz-oxid, szeniumm cellák, germańium diodák, és kémény diodák.
Az egyirányító elem nullát mutat a fordított irányban, és végtelen ellenállást a visszafordított állapotban, ami kulcsfontosságú az egyirányítás szempontjából.
Az Egyirányító Elem Jellemzőgörbéje
Az egyirányító áramkör jellemzőgörbéje a következő ábrán látható. Ideálisan, az egyirányító elem nincs feszültségugrása előrefelé, és minden áramot blokkol hátrafelé.
Gyakorlatilag azonban ez nem lehetséges. Az egyirányító elem valós jellemzőgörbéje a következő ábrán látható.
Fél hullámú Egyirányító Áramkör
A következő ábra egy fél hullámú egyirányító áramkört mutat. Az egyirányító elem sorosan van csatlakoztatva a feszültségforrással, a szorzóellenállással, és a PMMC műszerről. A diód előrefelé irányuló ellenállása elhanyagolható.
Amikor egy DC feszültségforrás alkalmazza az áramkörre, egy Im áram áramlik rajta, aminek nagysága V/(Rm + RS). Ez az áram teljes skálázatot okoz a műszerben.
Amikor AC feszültséget alkalmaznak ugyanarra az áramkörre, az egyirányító elem az AC feszültséget egyirányú DC feszültséggé alakítja, ami egy egyirányított kimeneti jelet ad a műszerben. A PMMC műszer deflektál a jelenleg átlagos értékétől, ami függ az AC forrás átlagos feszültségétől.
A feszültség átlagos értéke
A fenti számítás azt mutatja, hogy a műszer érzékenysége az AC-re 0,45-szerese a DC-ra vonatkozó érzékenységnek.
Teljes Hullámú Egyirányító Műszer
A teljes hullámú egyirányító áramkör ábrázolása a következő ábrán látható.
A DC feszültség, amit az áramkörre alkalmaznak, a PMMC mérőteli eszköz teljes skálázatát okozza. A szinuszos feszültség, amit a mérőteli eszközre alkalmaznak, kifejezhető:
Ugyanazon feszültségérték esetén az AC átlagos értéke 0,9-szerese a DC-nak. Más szavakkal, a műszer érzékenysége az AC-re 90%-a a DC-re vonatkozó érzékenységnek.
A teljes hullámú egyirányító műszer érzékenysége kétszerese a fél hullámú egyirányító műszernek.
Egyirányító Műszer Érzékenysége
A műszer érzékenysége azt mutatja, hogyan változik a mérő mennyiség a bemenetről a kimenetre, például az egyirányító műszer DC érzékenysége.
Az AC egyirányító típusú műszer érzékenysége attól függ, milyen típusú egyirányító elemet használnak az áramkörben.
Tényezők, Amelyek befolyásolják az Egyirányító Típusú Műszerek Teljesítményét
A következő tényezők befolyásolják a műszer teljesítményét, amikor AC-val használják:
Hullámformák Hatása
Az egyirányító műszereket a feszültség és áram határérték (RMS) értéke alapján kalibrálják. A fél hullámú és teljes hullámú egyirányító műszerek formfaktora rögzített a kalibrált skálához. Ha más formfaktorral rendelkező hullámformát alkalmaznak, akkor a hullámforma nem illeszkedés miatt hibák keletkeznek a mérésekben.
A Hőmérsékletváltozás Hatása
Az egyirányító elem ellenállása a hőmérséklettől függ, ami hibákat okoz a műszer méréseinél.
A Magas Frekvenciájú Áramok Hatása
Az egyirányító műszerek nem tökéletes kapacitív jellemzőkkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a magas frekvenciájú áramok áthaladását, és befolyásolják a méréseket.、
Az Érzékenység Csökkenése
Az egyirányító típusú műszer érzékenysége az AC működésre lassabb, mint a DC működésre.
Az Egyirányító Műszerek Előnyei
Kiterjedt Frekvenciaszakasz: 20 Hz-től magas frekvenciáig működik.
Alacsony Fogyasztás: Voltmeterek esetén a működési áramtartomány sokkal alacsonyabb, mint más AC műszerek esetén.
Egyenletes Skálák: Egyenletes skálákat biztosít széles mérési tartományon.
Mérsékelt Pontosság: ±5% pontosságot ér el normál működési feltételek mellett.
Az Egyirányító Műszerek Alkalmazásai
