整流式仪表测量交流电压并借助整流元件和电流永磁移动线圈类型的仪器.然而整流型仪表的主要功能是电压表.现在我们的脑海中必须出现一个问题为什么我们在工业世界中广泛使用整流仪器,尽管我们有各种其他交流电阻表,如电动仪类型仪器,热电偶型仪器等等?这个问题的答案非常简单,并写如下。
- 费用电动变压器仪器类型比整流器类型的仪器相当高。然而整流器类型的仪器尽可能多地作为电动计仪器类型。因此,整流器类型的仪器在电动仪类型仪器上是优选的。
- 的热电偶仪器比整流器类型更精致。然而,热电偶类型的仪器在非常高的频率下更广泛地使用。
在我们看施工原则之前整流式仪表的工作,需要详细讨论电压当前的称为理想实用的整流元件的特征二极管.
让我们首先讨论整流元件的理想特征。现在是什么是理想的整流元素?整流元件是提供零的一个电阻如果是向前偏置并提供无限的阻力,如果它逆转偏置。
该属性用于纠正电压(整流装置,以将交替的数量转换为直接量I. AC至DC)。考虑下面给出的电路图。
在给定的电路图中理想的二极管是串联的吗电压源和负载阻力。现在,当我们使二极管向前偏置时,它可以完全提供零电阻路径。因此,表现得很短。我们可以通过将电池的正端子与带阴极的阳极和负端子连接到电池的正极端子来使二极管向前偏置。整流元件或二极管的前向特性显示在电压电流特性中。
现在当我们施加负电压,即连接电池的负端与二极管的阳极端和二极管的正极端电池到二极管的阴极端子。由于反向偏置,它提供无限的电阻,因此它表现为开路。完整的电压电流特性如下所示。
让我们再次考虑相同的电路,但不同的是,这里我们使用的是实际的整流元件,而不是理想的。实际的整流元件是有一定的正向阻断电压和较高的反向阻断电压。我们将采用相同的程序,以获得实际整流元件的电压电流特性。现在,当我们使实际的整流元件正向偏置,它不会传导,直到施加的电压不大于正向击穿电压,或者我们可以说膝部电压。当施加电压大于膝部电压时,二极管或整流元件进入导通模式。因此表现为短路,但由于一些电阻有电压下降通过这个实用二极管。我们可以通过将电池的正极与阳极连接,将电池的负极与阴极连接,使整流元件正向偏置。实际整流元件或二极管的正向特性表现在电压电流特性中。现在,当我们施加负电压,即将电池的负端与二极管的阳极端连接,将电池的正端与整流元件的阴极端连接。由于反向偏置,它提供有限的电阻和负电压,直到施加电压等于反向击穿电压,因此它表现为开路。 The complete characteristics are shown below
整流式仪表使用两种整流电路:
整流器型仪器的半波整流电路
让我们考虑一下半波整流电路如下所示,其中整流元件与正弦电压源串联,永磁移动线圈仪器和乘数电阻器.
该乘法器的功能电阻是限制永磁体移动线圈类型仪器绘制的电流。限制永磁体移动线圈仪器汲取的电流是至关重要的,因为如果电流超过PMMC的当前额定值,那么它就会破坏仪器。现在在这里,我们将我们的操作分为两部分。在第一部分中,我们将恒定的直流电压应用于上述电路。在电路图中,我们假设整流元件是理想的。
将倍增器的电阻记为R,永磁体动圈式仪表的电阻记为R1.DC.电压产生幅度I=V/(R+R1)的满刻度偏转,其中V是电压的均方根值。现在让我们考虑第二种情况,在这种情况下,我们将交流正弦交流电压施加到电路v =Vm × sin(wt),我们将得到输出波形如图所示。在正半循环中,整流元件导电,在负半循环中不导电。在动圈式仪表上得到一个电压脉冲,产生脉动电流,脉动电流产生脉动转矩。
产生的偏转将对应于电压的平均值。因此,让我们计算电流的平均值,以便计算电压的平均值,我们必须将电压的瞬时表达与0到2 PI集成。所以计算的平均电压值为0.45V。我们再次拥有v是电流的均方根值。因此,我们得出结论,在半波整流器的情况下,AC输入的灵敏度为DC输入的灵敏度的0.45倍。
整流器型仪器的全波整流器电路
让我们考虑一个全波整流电路下面给出。
我们在此处使用如图所示的桥式整流电路。我们再次将我们的操作划分为两部分。首先,我们通过应用DC电压和另一个,通过应用DC电压来分析输出,我们将对电路应用AC电压。系列乘法器电阻是串联的吗电压源与上述具有相同的功能。让我们在这里考虑第一种案例,我们将DC电压源应用于电路。现在在这种情况下,全垢偏转电流的值再次v /(r + r1),其中V是施加电压的根均方值,R是电阻倍增器的电阻和r1这是仪器的电阻。r和r1在电路图中有标记。现在让我们考虑第二种情况,在这种情况下,我们将交流正弦电压的电路给出v = Vmsin (wt) Vm外加电压的峰值如果我们计算价值的满刻度偏转电流在这种情况下,运用类似的过程我们将得到全面的表达当前.9V / (R + R1)。记住,为了得到电压的平均值,我们应该对电压从0到的瞬时表达式进行积分。通过对直流输入电压源的比较,可以得出交流输入电压源的灵敏度是直流输入电压源的0.9倍。
输出波如下所示。现在我们将讨论影响整流器型仪器性能的因素:
- 在正弦波电压和电流的根均方值方面校准整流仪器的仪器。问题是输入波形可以具有或不具有相同的形状因子,在该表单系列上校准这些仪表的比例。
- 由于我们不包括整流器电路,可能存在一些错误,因为我们不包括在壳体中的整流桥电路的电阻。桥的非线性特性可能扭曲电流和电压波形。
- 可能在桥梁的电阻变化的温度变化,因此为了补偿这种误差,我们应该将乘法器电阻应用高温系数。
- 桥式整流器电容的影响:桥式整流器具有不完美的电容因此,它绕过高频电流。因此,阅读量减少了。
- 在交流输入电压的情况下,整流器型仪器的灵敏度低。
整流式仪表的优点
以下是整流器类型的仪器类型:
- 整流式仪表在正常工作条件下的精度约为5%。
- 频率范围可以扩展到高值。
- 它们在仪表上均匀。
- 它们具有较低的电流和电压工作值。
在病例中AC整流器电压表的加载效果(即半波二极管整流器和全波二极管整流器)与DC电压计的加载效果相比,随着电压表的灵敏度,在半波或全波整流中小于DC电压计的灵敏度。