Düzeltici Tip Cihaz

Tanım

Düzeltici bir eleman kullanılarak voltaj ve akımı ölçen araçlara düzeltici araç denir. Düzeltici eleman, değişen akımı (AC) sabit akıma (DC) dönüştürür ve bu, DC duyarlı bir göstergede gösterilir. Genellikle göstergeli cihaz olarak Kalıcı Manyetolu Hareketli Bobin (PMMC) aracı kullanılır.

Düzeltici araçlar, hareketli bobin ve elektrodinamometre araçlarına kıyasla daha yüksek hassasiyete sahip olup, akım ve voltaj ölçümleri için uygundur. Bir düzeltici aracın devre düzeni, düzeltici eleman olarak çalışan dört diyod ile aşağıda gösterilmiştir.

Çarpan direnc Rs PMMC aracının sınırlarını aşmaması için akımı sınırlamak üzere kullanılır.

Düzeltici Eleman

Bir düzeltici eleman, değişen akımı (AC) sabit akıma (DC) dönüştürerek, PMMC aracında tek yönlü akım akışını sağlar. Düzeltici elemanlar için yaygın malzemeler arasında bakır oksit, selenyum hücresi, germenyum diyotları ve silikon diyotları bulunur.

Düzeltici eleman, ileri saplanmalı durumda sıfır direnç ve geri saplanmalı durumda sonsuz direnç gösterir, bu özellik düzeltme için kritiktir.

Düzeltici Elemanın Karakteristik Eğrisi

Aşağıdaki grafikte bir düzeltici devrenin karakteristik eğrisi gösterilmektedir. İdealde, düzeltici eleman ileri yönde herhangi bir voltaj düşümü olmadan ve geri yönde tüm akımı engelleyerek çalışır.

Ancak pratikte bu mümkün değildir. Aşağıdaki grafikte gerçek düzeltici elemanın karakteristik eğrisi gösterilmektedir.

Yarı Dalga Düzeltici Devre

Aşağıdaki grafik, yarı dalga düzeltici devreyi göstermektedir. Düzeltici eleman, voltaj kaynağı, çarpan direnç ve kalıcı manyetolu hareketli bobin (PMMC) aracıyla seri bağlıdır. Diyotun ileri direnci ihmal edilebilir kabul edilir.

Devreye bir DC voltaj kaynağı uygulandığında, Im akımı, V/(Rm + RS) büyüklüğünde akar. Bu akım, aracın tam ölçek sapmasını sağlar.

Aynı devreye AC voltaj uygulandığında, düzeltici eleman AC voltajını tek yönlü DC voltaja dönüştürerek, aracın üzerinden düzeltilmiş bir çıkış sağlar. PMMC aracı, AC kaynağın ortalama voltajına bağlı olarak ortalama akıma dayanarak sapar.

Voltajın Ortalama Değeri

Yukarıdaki hesaplama, aracın AC için hassasiyetinin DC içinki akım hassasiyetinin 0.45 katı olduğunu gösterir.

Tam Dalga Düzeltici Aracı

Aşağıdaki grafikte tam dalga düzelticinin devresi gösterilmektedir.

Devreye uygulanan DC voltaj, PMMC göstergesinin tam ölçek sapmasına neden olur. Göstergeye uygulanan sinusoidal voltaj ifade edilir

Aynı voltaj değeri için, AC'nin ortalama değeri DC'nin 0.9 katıdır. Başka bir deyişle, aracın AC ile hassasiyeti, DC ile hassasiyetinin %90'ıdır.

Tam dalga düzeltici aracın hassasiyeti, yarı dalga düzeltici aracın hassasiyetinin iki katıdır.

Düzeltici Aracın Hassasiyeti

Bir aracın hassasiyeti, ölçülen miktarın girdiden çıkıma nasıl değiştiğini yansıtır, örneğin bir düzeltici aracın DC hassasiyeti gibi.

AC düzeltici tipi aracın hassasiyeti, devrede kullanılan düzeltici elemanın türüne bağlıdır.

Düzeltici Tipi Araçların Performansını Etkileyen Faktörler

Aşağıdaki faktörler, araçların AC ile kullanıldığında performansını etkiler:

Dalga Biçiminin Etkisi

Düzeltici araçlar, voltaj ve akımın RMS (root-mean-square) değerine göre kalibre edilir. Yarı dalga ve tam dalga düzeltici araçlarının form faktörü, kalibre edilen ölçek için sabittir. Farklı bir form faktörlü bir dalga biçimi uygulanırsa, dalga uyumsuzluğu nedeniyle okuma hataları oluşur.

Sıcaklık Değişikliğinin Etkisi

Düzeltici elemanın direnci sıcaklıkla değişir, bu da aracın ölçümlerinde hatalara neden olur.

Yüksek Frekansta Akımların Etkisi

Düzeltici araçlar, yüksek frekanslı akımların geçmesine izin veren mükemmel olmayan kapasitans özelliklerine sahiptir ve bu da okumaları etkiler.

Hassasiyetin Azalması

Düzeltici tipi araçların AC işlemi için hassasiyeti, DC işlemi içinki hassasiyetinden daha düşüktür.

Düzeltici Araçların Avantajları

• Genişletilmiş Frekans Aralığı: 20 Hz'den yüksek frekans aralıklarına kadar çalışır.

• Düşük Akım Tüketimi: Voltmetreler için, diğer AC araçlarına kıyasla çok daha düşük akım tüketim aralığına sahiptir.

• Dengeli Ölçekler: Geniş bir ölçüm aralığında dengeli ölçekler sağlar.

• Orta Düzeyde Doğruluk: Normal çalışma koşullarında ±5% doğruluğa ulaşır.

Düzeltici Araçların Uygulamaları

• 50-250 V arası voltaj ölçümü yapar.

• Miliampermetre veya mikroampermetre olarak kullanılır.

• İletişim devrelerinde sinyal ölçümü için kullanılır.

• Not: AC düzeltici voltmetrelerin hassasiyeti, DC voltmetrelerinkinden daha düşük olduğundan, AC ölçümleri için daha yüksek yükleme etkisi mevcuttur.