3.2.2. Устройства на токоизправителната система

От израза за въртящия моментMследва, че устройствата от системата ME могат да се използват директно само за работа с постоянни напрежения и токове, а за работа във вериги с променлив ток са необходими AC-to-DC преобразуватели - токоизправители (детектори). Могат да се използват различни видове детектори: пикова стойност, средна коригирана стойност, RMS (rms) стойност. Детекторите с коригирана средна стойност са най-често срещаните в простите аналогови електромеханични инструменти като най-простите и най-евтините.

стойност

система

Ориз. 3.4. Схеми (а, в) на волтметър със средна изправена стойност, времеви диаграмиb

На фиг. 3.4,aпоказва вариант на веригата на AC волтметър с пълновълнов токоизправител, а на фиг.3.4,b- времедиаграми на входното напрежениеu(t) и изправения токic(t) през магнитоелектричния ИМ.

Токоизправителят е образуван от мост от четири полупроводникови диодаVD1,VD2,VD3,VD4,свързани по такъв начин, че изправеният токiv(t) през IM винаги протича в една посока, независимо от полярността на входното напрежение. Ако в определен интервал от време на горния входен извод (виж Фиг. 3.4,a)има положителен потенциал, тогава диодитеVD1иVD3,се отварят, а диодитеVD2иVD4се затварят и токът протича през IM отдясно наляво. Ако долната входна клема е положителна, тогава диодитеVD2иVD4се отварят (докато диодитеVD1иVD3са затворени) и токът през IM също протича отдясно наляво. И въпреки че въртящият момент е различна функция на ректифицирания ток, но поради значителнияот механичната инерция на подвижната част на MI, показанията на устройството при честоти над 10 Hz са равни на средната стойност на токаiin(t)ток в контура, т.е. равна на средната коригирана стойностIсв. Допълнителният резисторRД,първо установява връзка между входното напрежение и номиналния ток на МЕ механизма и второ осигурява достатъчно високо входно съпротивление на волтметъра. По този начин показанията на волтметъра са пропорционални на средната коригирана стойност на входното напрежениеu(t).3.4,in(съпротивленията на резисториR1иR2са равни).

В някои прости устройства се използва и полувълнова корекция (фиг. 3.5,a). В този случай стойността на съпротивлението на резистора R е избрана равна на съпротивлението на рамката IM.

Вярно е, че в този случай чувствителността на устройството е значително по-ниска, тъй като средният изправен ток в тази верига е половината от този при пълновълново изправяне (фиг. 3.5,b).

входното

Ориз. 3.5. Верига на волтметър с полувълнов токоизправител (a), времеви диаграми (b)

Показаните на фиг. 3.4 и 3.5 са в основата на повечето аналогови мултифункционални тестери. Разширяването на обхватите на измерване на волтметрите се осъществява чрез свързване (превключване) на различни допълнителни резистори.

Важно е да не забравяме, че такива волтметри и амперметри реагират точно на средната коригирана стойност на променливия сигнал, а не на текущата стойност (което най-често се изисква). Те обикновено се градуират в ефективни стойности за конкретен (макар и общ) случайсинусоидален сигнал. Следователно, когато се работи със забележимо несинусоидални сигнали, са възможни големи грешки в измерването. Например, при форма на сигнала, близка до правоъгълна, грешката може да достигне 10%.

Обозначаване на устройствата на токоизправителната система върху скалите: