Amperomierz AC ze skalą liniową. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

Za pomocą synchronicznego prostowania prądu przemiennego autor zlinearyzował skalę amperomierza bocznikowego typu magnetoelektrycznego bez żadnego wzmacniacza. W artykule zaproponowano warianty układów z prostownikiem jednopołówkowym i pierścieniowym, zwykle stosowane w modulatorach pierścieniowych.

Skala amperomierza prądu przemiennego zbudowanego z magnetoelektrycznego wskaźnika z bocznikiem i prostym prostownikiem jest zwykle nieliniowa. To jest z tym związane. że gdy napięcie spada poniżej pewnego progu (0,2 ... 0,6 V), właściwości prostownicze diod germanowych i krzemowych gwałtownie się pogarszają. W rezultacie wymagane jest zwiększenie spadku napięcia na boczniku lub zastosowanie prostowników liniowych opartych na wzmacniaczach napięcia przemiennego. Jednak wzrost spadku napięcia na boczniku nieuchronnie prowadzi do strat mocy i wzrostu impedancji wyjściowej zasilacza. Ponadto metoda ta jedynie zmniejsza nieliniowość, ale nie eliminuje jej całkowicie. To prawda, że ​​\uXNUMXb\uXNUMXbstosowanie wzmacniaczy umożliwia prawie całkowite wyeliminowanie nieliniowości, ale znacznie komplikuje miernik.

Tymczasem liniowość prostych półprzewodnikowych diodowych prostowników pomiarowych można znacznie poprawić bez większych komplikacji, jeśli zastosuje się prostowanie synchroniczne.

na ryc. 1 przedstawia schemat półfalowego prostownika synchronicznego dla amperomierza ze zlinearyzowaną skalą.

Rys.. 1

W dodatnim półokresie napięcia przemiennego (plus na górnych końcach uzwojeń II i III) diody VD1 i VD2 otwierają się, łącząc mikroamperomierz z bocznikiem Rsh. W ujemnym półokresie diody są zamknięte. W stanie otwartym diody mają małą rezystancję różnicową, a nieliniowość tej rezystancji jest niewielka, więc skala jest prawie liniowa.

W przypadku stosowania mikroamperomierzy o skali 50 ... 200 μA z maksymalnym spadkiem napięcia na ramie nie większym niż 150 mV, minimalne napięcie na uzwojeniu III może wynosić 1,5 ... 2 V dla germanu i 2 ... 2,5 V dla diod krzemowych (przy niższym napięciu jego niestabilność zauważalnie wpływa na odczyty amperomierza). Maksymalne napięcie jest ograniczone maksymalnym dopuszczalnym napięciem zwrotnym zastosowanych diod. Minimalny prąd diod powinien być 10...20 razy większy niż maksymalny prąd mikroamperomierza. Dodatkowe uzwojenie można wykonać niezależnie, nawijając kilka zwojów cienkiego izolowanego drutu wokół cewki transformatora, jeśli pozwala na to jego konstrukcja.

Rezystory R3 i R4 służą do regulacji zera amperomierza, którego przesunięcie następuje z powodu prądu diody VD2. przepływającego przez bocznik oraz rozrzutu parametrów diody.

Połączenie fazowe uzwojeń II i III jest ważne przy stosunkowo niskim napięciu uzwojenia III (poniżej 2 V), ponieważ gdy te uzwojenia są włączone w przeciwfazie (w tym przypadku polaryzacja połączenia mikroamperomierza musi zmienić), skala wydaje się nieliniowa (wartość podziałki na końcu skali stopniowo rośnie), co swoją drogą może być czasem przydatne. Jednak gdy napięcie na uzwojeniu III jest wyższe niż 4 ... 5 V, ta nieliniowość jest praktycznie niezauważalna i można zignorować fazę włączania uzwojeń.

Aby zabezpieczyć mikroamperomierz przed przypadkowymi przeciążeniami równolegle z jego wyjściami, warto włączyć diodę krzemową D220, KD522 lub KD521 w kierunku do przodu, po upewnieniu się, że nie wpłynie to na wskazania mikroamperomierza na końcu skala.

Dodając dwie dodatkowe diody i jeden rezystor, prostownik synchroniczny można przekształcić w prostownik pełnookresowy (ryc. 2). Jako źródło otwierające diody zastosowano tutaj uzwojenie robocze transformatora.

Rys.. 2

Zaletą obwodu prostownika pełnookresowego w porównaniu z prostownikiem jednopołówkowym jest to, że. że wymagany spadek napięcia na Rsh jest w przybliżeniu dwa razy mniejszy dla tego samego prądu pełnego wychylenia mikroamperomierza.Tak więc, jeśli w prostowniku półfalowym z diodami D220, dla pełnego wychylenia igły mikroamperomierza o 200 μA (przy rezystancja ramy około 670 omów), wymagany był spadek napięcia na Rsh około 0,4 V, wówczas w pełnej fali napięcie to nie przekraczało 0,2 V.

Powyższy obwód jest modyfikacją konwencjonalnego modulatora pierścieniowego. Kiedy napięcie w Rsh wzrasta do 0,4 V (wartość szczytowa) dla germanu i 1,2 V dla diod krzemowych, przez diody VD1, VD3 i VD2, VD4 zaczyna płynąć prąd obciążenia. Dlatego rezystory R3-R5 służą nie tylko do zrównoważenia mostka. Ograniczają prąd płynący przez diody w przypadku przeciążenia.

Na podstawie tych rozważań lepiej jest zastosować diody krzemowe w prostowniku pełnookresowym i obliczyć amperomierz dla maksymalnego spadku napięcia na Rsh nie większego niż 0,5 ... 0,6 V.

W przypadku przeciążenia lub K3 można podjąć dodatkowe środki w celu ograniczenia prądu płynącego przez diody. Może to być wzrost rezystancji rezystorów R3-R5, rezystora gaszącego i diod bocznikujących lub diod Zenera.

Rys.. 3

Aby otworzyć diody mostka pomiarowego amperomierza ze skalą liniową, nie jest konieczne stosowanie transformatora. na ryc. 3 przedstawia sposób uzyskiwania napięcia otwarcia bezpośrednio z sieci 220 V. Dioda Zenera VD1 ogranicza i stabilizuje to napięcie. Dioda VD2 zmniejsza nagrzewanie się rezystora gaszącego R 5. Wskazane jest również stosowanie takiego zasilacza w przypadku zasilania z transformatora, jeśli jego napięcie wyjściowe przekracza kilkadziesiąt woltów. Stosując w takim przypadku prostownik pełnookresowy należy wykluczyć diodę VD2 i podłączyć szeregowo z diodą Zenera VD1 jeszcze jeden licznik (tego samego typu) lub zastosować dwuanodową diodę Zenera.

Przy obliczaniu elementów prostownika półfalowego i wykonywaniu pomiarów należy pamiętać o cechach pomiaru prądu lub napięcia niesinusoidalnego z uwzględnieniem współczynnika kształtu.

Podczas produkcji amperomierza z wieloma ograniczeniami ze zmierzonymi granicami prądu mniejszymi niż 0,2 ... 0,4 A, należy wziąć pod uwagę następującą cechę tych obwodów mostkowych. Prąd, który otwiera diodę VD1 na ryc. 1 (lub VD1, VD2 na ryc. 2), zamyka się bezpośrednio do źródła zasilania, a prąd diody VD2 (lub VD3, VD4 na ryc. 2) przechodzi przez rezystor Rsh i tworzy na nim spadek napięcia, który, jak wspomniany powyżej, kompensowany przez regulację rezystora R4.

Gdy rezystancja rezystora Rsh jest nie większa niż 0,1 ... 0,2 Ohm, spadek napięcia na nim od prądu diody VD2 (1 ... 2 mA) nie przekracza 0,1 ... 0,4 mV Przy maksimum spadek napięcia na boczniku 100...200 mV można pominąć. Jeżeli przy minimalnej granicy pomiaru rezystancja Rsh ma większą wartość, wówczas konieczne jest podjęcie działań w celu utrzymania zera podczas przełączania granic pomiaru.

Jeżeli mostek jest zasilany z dodatkowego uzwojenia, to przy minimalnym limicie można wykonać bocznik dwóch połówek i podłączyć wyjście uzwojenia zasilającego mostek do punktu środkowego bocznika. Możliwe jest również zastosowanie dodatkowej sekcji przełącznika transferu, dzięki czemu podczas przełączania ograniczników nie dochodzi do przerwania prądu w obwodzie zasilania poszczególnych nóg mostka pomiarowego.

Przy produkcji amperomierzy zgodnie z powyższymi schematami konieczne jest podjęcie działań w celu zwiększenia stabilności temperaturowej odczytu przyrządu, o czym decyduje głównie równość temperatur diod mostka pomiarowego. W tym celu zaleca się stosowanie zestawów diod w jednym opakowaniu lub umieszczenie diod obok siebie i zapewnienie dobrego kontaktu termicznego poprzez wypełnienie ich masą.

Autor: V.Andreev, Togliatti, region Samara

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Ostre światła LED 27.01.2011 Firma Sharp zaprezentowała w Warnie (Bułgaria) projekt wprowadzenia nowej energooszczędnej technologii w dziedzinie oświetlenia ulicznego. Pierwszy etap instalacji został rozpalony 2 grudnia 2010 roku. Na 3,8-kilometrowym odcinku autostrady prowadzącej z lotniska Warna do miasta zainstalowano 186 świateł LED. Ich zastosowanie nie tylko obniży koszty komunalne, ale również zapewni znaczną redukcję emisji CO2 do atmosfery.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Zewnętrzna kamera na podczerwień Ulefone

▪ Płyty DVD+RW do nagrywania wideo

▪ Superwydajny ryż

▪ Boisko do piłki nożnej w jednym gramie substancji

▪ Smartfon Sony z wyświetlaczem Retina

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. Wybór artykułu

▪ artykuł Wszędzie jest życie. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jakich witamin potrzebujemy? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł drzewo karobowe. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Woltomierz wbudowany w PIC12F675. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Ruchoma moneta. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024