整流式仪表|结构、工作原理

整流器类型仪器衡量交替电压和电流在整流元件的帮助下永磁动圈式仪器.然而整流器类型仪器的主要功能是工作的电压表.现在一个问题必须出现在我们的脑海中,为什么我们在工业世界中广泛使用整流型的仪器,尽管我们有各种交流电压表,如电动测力计类型的仪器,热电偶型仪器等等?这个问题的答案很简单,如下所示。

  1. 费用电力测功计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。
  2. 热电偶仪器比整流式仪器更精细。然而,热电偶类型的仪器更广泛地应用在非常高的频率。

在我们看构造原理和整流型仪器的工作,有必要详细讨论电压当前的称之为理想和实用的整流元件的特性二极管
让我们首先讨论整流元件的理想特性。那么什么是理想的整流元素呢?一个整流元素是一个提供0的元素抵抗性如果是向前偏置并提供无限的阻力,如果它逆转偏置。

这个特性用于整流电压(整流是指将交流电转化为直流电)。考虑下面给出的电路图。
halh波

在给定的电路图中理想的二极管与串联连接电压源和负载电阻。现在,当我们使二极管正向偏置,它提供零电阻路径完美导电。因此表现为短路。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,使二极管正向偏置。整流元件或二极管的正向特性显示在电压电流特性中。

现在,当我们施加负电压时,即将电池的负极连接与二极管的阳极端子和正极端子连接电池到二极管的阴极端。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。
理想的
让我们再次考虑相同的电路,但差异在这里我们正在使用实用的整流元件而不是理想的电源。实际整流元件具有一些有限的前向阻断电压和高反向阻挡电压。我们将应用相同的程序,以便获得实际整流元件的电压电流特性。现在,当我们使实际整流元件前进偏置时,直到施加的电压不升高前向击穿电压或者我们可以说膝关节电压。当施加的电压变得大于膝盖电压时,二极管或整流元件将处于导通模式。因此,表现得短路,但由于一些电阻,在该实际二极管上有电压降。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连接的电池的正端子来使整流元件正向偏置。实际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,当我们施加负电压时,即将电池的负极端子与电池二极管的阳极端子连接到整流元件的阴极端子。由于反向偏置,它提供有限电阻和负电压,直到施加的电压变得等于反向断开电压,因此它表现为开路。 The complete characteristics are shown below
二极管的工作原理和类型
现在整流器类型的仪器使用两种类型的整流电路:

整流式仪表的半波整流电路

让我们考虑半波整流电路下面给出整流元件与正弦电压源串联连接,永磁动圈式仪表和乘法器电阻器
单相半波整流电路
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。

让我们标记乘法器的电阻是R,永磁体移动线圈仪的电阻是r1.直流电压产生幅度I = v /(r + r1)的全刻度偏转,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,我们将为电路V = VM×SIN(WT)应用AC SinUnoidal AC电压,并且我们将获得如图所示的输出波形。在正半周期中,整流元件将导通并且在负半周期中它不进行。因此,我们将在移动线圈仪器处获得电压脉冲,其产生脉动电流,从而产生脉动电流将产生脉动扭矩。

产生的偏转将对应于电压的平均值。所以让我们计算电流的平均值,为了计算电压的平均值,我们必须对电压从0到2的瞬时表达式积分。所以计算出的电压平均值为0.45V。V是电流的均方根值。因此,在半波整流的情况下,交流输入的灵敏度是直流输入灵敏度的0.45倍。
半波整流波形

整流式仪表的全波整流电路

让我们考虑一个全波整流器下面给出的电路。
全波桥式整流器
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。系列乘法器抵抗性与串联连接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为施加电压的均方根值,R为电阻倍增器的电阻,R为电阻倍增器的电阻1也就是仪器的电阻。R和R1标记在电路图中。现在让我们考虑第二案例,在这种情况下,我们将AC正弦电压应用于给定的电路V = VMSIN(WT),其中VM如果我们计算了全尺度偏转电流的值,则VM再次施加电压的峰值这种情况通过应用类似程序,然后我们将表达全尺度电流为.9v /(r + r1)。记得为了获得平均电压值,我们应该将电压的瞬时表达与零集成到PI。因此,比较DC输出我们得出结论,与AC输入电压源的灵敏度为0.9倍,如DC输入电压源的情况下的0.9倍。
全波整流器波形
输出波形如下所示。现在我们将讨论影响整流型仪表性能的因素:

  1. 整流型仪器是根据电压和电流正弦波的均方根值进行校准的。问题是,输入波形可能有或可能没有相同的形式因素,这些仪表的刻度校准。
  2. 由于整流电路的原因,可能会有一些误差,因为我们在两种情况下都没有包括整流桥电路的电阻。电桥的非线性特性会使电流和电压波形发生畸变。
  3. 由于温度的变化会引起电桥电阻的变化,因此为了补偿这种误差,应采用温度系数较高的倍增器。
  4. 桥式整流器电容的影响:桥式整流器有缺陷电容因此,由于此,它BYP赋予高频电流。因此,阅读中有递减。
  5. 整流型仪表在交流输入电压的情况下灵敏度很低。

整流器型仪器的优点

整流型仪表的优点如下:

  • 在正常操作条件下整流仪器的精度约为5%。
  • 频率范围可以扩展到高值。
  • 他们在仪表上有统一的刻度。
  • 它们的电流和电压的工作值低。

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)比直流电压表的负载效应高,因为无论是采用半波或全波整流的电压表的灵敏度都小于直流电压表的灵敏度。

想更快地学习吗?
每周获取电气物品到您的收件箱。
不需要信用卡 - 它是100%免费。

关于电气4Ubetway网页版.

betway网页版Electrical4U致力于电气和电子工程相关的教学和分享。

留下你的评论