Thiết bị loại chỉnh lưu
Định nghĩa
Các thiết bị sử dụng phần tử chỉnh lưu để đo điện áp và dòng điện được gọi là thiết bị chỉnh lưu. Phần tử chỉnh lưu chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC), sau đó được chỉ thị bằng đồng hồ phản ứng với DC. Thông thường, thiết bị cuộn dây di chuyển nam châm vĩnh cửu (PMMC) được sử dụng làm thiết bị chỉ thị.
Thiết bị chỉnh lưu có độ nhạy cao hơn so với các thiết bị cuộn dây di chuyển và điện động lực kế, làm cho chúng phù hợp để đo dòng điện và điện áp. Sơ đồ mạch của thiết bị chỉnh lưu được thể hiện trong hình dưới đây, bao gồm bốn điôt hoạt động như phần tử chỉnh lưu.
Điện trở nhân Rs được sử dụng để hạn chế dòng điện sao cho giá trị của nó không vượt quá định mức của thiết bị PMMC.
Phần tử Chỉnh lưu
Phần tử chỉnh lưu chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC), đảm bảo dòng điện chảy một chiều thông qua thiết bị PMMC. Các vật liệu phổ biến cho phần tử chỉnh lưu bao gồm oxit đồng, tế bào selen, điôt germanium và điôt silic.
Phần tử chỉnh lưu có điện trở bằng không trong trạng thái phân cực thuận và điện trở vô cùng trong trạng thái phân cực ngược, đây là tính chất quan trọng cho quá trình chỉnh lưu.
Đường đặc trưng của Phần tử Chỉnh lưu
Đường đặc trưng của mạch chỉnh lưu được thể hiện trong hình dưới đây. Lý tưởng nhất, phần tử chỉnh lưu không có giọt điện áp theo chiều thuận và chặn toàn bộ dòng điện theo chiều ngược.
Nhưng thực tế, điều này không thể. Đường đặc trưng thực sự của phần tử chỉnh lưu được thể hiện trong hình dưới đây.
Mạch Chỉnh lưu Nửa sóng
Hình dưới đây minh họa mạch chỉnh lưu nửa sóng. Phần tử chỉnh lưu được kết nối串联错误，我将继续翻译剩余部分：
Hình dưới đây minh họa mạch chỉnh lưu nửa sóng. Phần tử chỉnh lưu được kết nối chuỗi với nguồn điện áp, điện trở nhân và thiết bị cuộn dây di chuyển nam châm vĩnh cửu (PMMC). Điện trở xuôi của điôt được giả định là không đáng kể. Khi một nguồn điện áp DC được áp dụng vào mạch, một dòng điện Im sẽ chảy qua nó, với cường độ bằng V/(Rm + RS). Dòng điện này gây ra sự lệch tối đa trên đồng hồ. Khi một nguồn điện áp AC được áp dụng vào cùng mạch, phần tử chỉnh lưu chuyển đổi điện áp AC thành điện áp DC một chiều, tạo ra đầu ra đã chỉnh lưu qua đồng hồ. Đồng hồ PMMC lệch dựa trên giá trị trung bình của dòng điện, phụ thuộc vào giá trị trung bình của nguồn AC. Giá trị Trung bình của Điện áp Tính toán trên cho thấy độ nhạy của thiết bị cho AC là 0.45 lần độ nhạy dòng điện cho DC. Thiết bị Chỉnh lưu Toàn sóng Mạch của thiết bị chỉnh lưu toàn sóng được thể hiện trong hình dưới đây. Điện áp DC áp dụng vào mạch gây ra sự lệch tối đa của đồng hồ PMMC. Điện áp sin áp dụng vào đồng hồ biểu diễn như Với cùng giá trị điện áp, giá trị trung bình của AC là 0.9 lần của DC. Nói cách khác, độ nhạy của thiết bị với AC là 90% so với DC. Độ nhạy của thiết bị chỉnh lưu toàn sóng gấp đôi so với thiết bị chỉnh lưu nửa sóng. Độ Nhạy của Thiết bị Chỉnh lưu Độ nhạy của thiết bị phản ánh cách mà lượng đo thay đổi từ đầu vào đến đầu ra, chẳng hạn như độ nhạy DC của thiết bị chỉnh lưu. Độ nhạy của thiết bị chỉnh lưu loại AC phụ thuộc vào loại phần tử chỉnh lưu được sử dụng trong mạch. Các Yếu tố Ảnh hưởng đến Hiệu suất của Thiết bị Chỉnh lưu Loại Các yếu tố sau ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị khi sử dụng với AC: Tác động của Hình dạng Sóng Thiết bị chỉnh lưu được hiệu chuẩn dựa trên giá trị RMS (trung bình căn bậc hai) của điện áp và dòng điện. Hệ số dạng của thiết bị chỉnh lưu nửa sóng và toàn sóng là cố định cho thang đo đã hiệu chuẩn. Nếu một hình dạng sóng khác được áp dụng, lỗi đọc do không khớp hình dạng sóng sẽ xảy ra. Tác động của Thay đổi Nhiệt độ Điện trở của phần tử chỉnh lưu thay đổi theo nhiệt độ, gây ra lỗi trong các phép đo của thiết bị. Tác động của Dòng điện Tần số Cao Thiết bị chỉnh lưu có đặc tính điện dung không hoàn hảo, cho phép dòng điện tần số cao đi qua và ảnh hưởng đến kết quả đọc. Giảm Độ Nhạy Độ nhạy của thiết bị chỉnh lưu loại AC thấp hơn so với độ nhạy cho DC. Ưu điểm của Thiết bị Chỉnh lưu Phạm vi Tần số Mở rộng: Hoạt động từ 20 Hz đến phạm vi tần số cao. Tiêu thụ Dòng điện Thấp: Đối với voltmeter, phạm vi hoạt động dòng điện thấp hơn nhiều so với các thiết bị AC khác. Thang Đo Đều: Cung cấp thang đo đều đặn trong phạm vi đo rộng. Độ Chính xác Trung bình: Đạt độ chính xác ±5% trong điều kiện hoạt động bình thường. Ứng dụng của Thiết bị Chỉnh lưu
