Rectifikācijas veida instruments
Definīcija
Instrumenti, kas izmanto taisnostrādājošo elementu, lai mērītu spriegumu un strāvu, sauc par taisnostrādājošiem instrumentiem. Taisnostrādājošais elements pārvērš maiņstrāvi (AC) uz gājienstrāvi (DC), kas pēc tam tiek rādīts ar DC reaģējošu rādītāju. Parasti kā rādītāja ierīci tiek izmantots pastāvīgā magnēta kustīgā spuldzes (PMMC) instruments.
Taisnostrādājošie instrumenti parāda augstāku jūtību salīdzinājumā ar kustīgās spuldzes un elektrodinamometra instrumentiem, padarot tos piemērotiem strāves un sprieguma mērījumiem. Taisnostrādājošā instrumenta shēma ir atspoguļota zemāk redzamajā attēlā, kur ir izmantotas četras diodas kā taisnostrādājošais elements.
Reizinātāja pretestība Rs tiek izmantota, lai ierobežotu strāvi, lai tās vērtība nepārsniegtu PMMC instrumenta robežas.
Taisnostrādājošais Elements
Taisnostrādājošais elements pārvērš maiņstrāvi (AC) uz gājienstrāvi (DC), nodrošinot vienvirziena strāvas plūsmu caur PMMC instrumentu. Parastie materiāli taisnostrādājošajiem elementiem ietver meda oksīdu, selenija šūnas, germanijs diodas un silīcijas diodas.
Taisnostrādājošais elements parāda nulles pretestību priekšvirzienā un bezgalīgu pretestību pretvirzienā, kas ir kritiska īpašība taisnostrādei.
Taisnostrādājošā Elementa Harakteristikas Līkne
Taisnostrādājošā elementa harakteristikas līkne ir atspoguļota zemāk redzamajā attēlā. Ideāli, taisnostrādājošais elements nav sprieguma pazeminājums priekšvirzienā un bloķē visu strāvu pretvirzienā.
Tomēr praksē tas nav iespējams. Reālā taisnostrādājošā elementa harakteristikas līkne ir atspoguļota zemāk redzamajā attēlā.
Pusvilknes Taisnostrādes Shēma
Zemāk redzamā attēla ilustrē pusvilknes taisnostrādes shēmu. Taisnostrādājošais elements ir savienots virzienā ar sprieguma avotu, reizinātāja pretestību un pastāvīgā magnēta kustīgā spuldzes (PMMC) instrumentu. Diodas priekšvirziena pretestība tiek pieņemta kā negaidāmi maza.
Ja šķērsgrāmatā tiek piemērots DC sprieguma avots, caur šķērsgrāmatu plūst strāva Im, kuras lielums ir V/(Rm + RS). Šī strāva izraisa pilnīgu novirzi instrumentā.
Ja šķērsgrāmatā tiek piemērots AC sprieguma avots, taisnostrādājošais elements pārvērš AC spriegumu uz vienvirziena DC spriegumu, sniedzot taisnotu iznākumu caur instrumentu. PMMC instruments novirzās atkarībā no vidējā strāvas vērtības, kas atkarīga no AC avota vidējā sprieguma.
Sprieguma Vidējā Vērtība
Šis aprēķins liecina, ka instruments AC ir 0,45 reizes jūtīgāks nekā DC.
Pilnvilknes Taisnostrādes Instruments
Pilnvilknes taisnostrādes shēma ir atspoguļota zemāk redzamajā attēlā.
DC spriegums, kas piemērots šķērsgrāmai, izraisa PMMC rādītāja pilnīgu novirzi. Sinusoidālais spriegums, kas piemērots rādītājam, izsaka kā
Pašreizējā sprieguma vērtībā, AC vidējā vērtība ir 0,9 reizes DC. Citiem vārdiem sakot, instruments AC ir 90% tik jūtīgs kā DC.
Pilnvilknes taisnostrādes instrumenta jūtība ir divas reizes lielāka nekā pusvilknes taisnostrādes instrumenta.
Taisnostrādes Instrumenta Jūtība
Instruments jūtība atspoguļo, kā mērāmajā daudzumā mainās ievades un izvades vērtības, piemēram, taisnostrādes instrumenta DC jūtība.
AC taisnostrādes tipa instrumenta jūtība atkarīga no taisnostrādājošā elementa, kas izmantots šķērsgrāmā.
Faktori, Kas Ietekmē Taisnostrādes Tipa Instrumentu Darbību
Sekojošie faktori ietekmē instrumenta darbību, kad tā tiek izmantota ar AC:
Formas Faktora Efekti
Taisnostrādes instrumenti tiek kalibrēti balstoties uz efektīvo (kvadrātvidējo) sprieguma un strāvas vērtību. Pusvilknes un pilnvilknes taisnostrādes instrumentu formas faktors ir fiksēts kalibrētajai skalai. Ja tiek piemērota forma ar citādu formas faktoru, notiksi lasījuma kļūdas formu neatbilstības dēļ.
Temperatūras Mainīguma Efekti
Taisnostrādājošā elementa pretestība mainās ar temperatūru, ieviešot kļūdas instrumenta mērījumos.
Augstfrekvenču Strāvas Efekti
Taisnostrādes instrumentiem ir nepilnīgas dielektriskās īpašības, ļaujot augstfrekvenču strāvām nonākt caur un ietekmēt lasījumus.
Jūtības Samazināšanās
Taisnostrādes tipa instrumentu jūtība AC darbībā ir zemāka nekā DC darbībā.
Taisnostrādes Instrumentu Priekšrocības
Platāka Frekvences Diapazons: Darbojas no 20 Hz līdz augstākiem frekvences diapazoniem.
