Очевидно, что при однополупериодном выпрямлении

т.е. чувствительность однополупериодной схемы в два раза меньше, чем у двухполупериодной.

Из выражения для угла отклонения видно, что у приборов отклонение подвижной части пропорционального . Но градуируют приборы, как правило, в действующих значениях тока или напряжения, т.е. учитывают коэффициент формы кривой тока который для синусоиды равен Ι, ΙΙ, т.е.

для двухполупериодной схемы.

для однополупериодной схемы.

Таким образом, выпрямительный прибор может быть градуирован в действующих значениях тока (напряжения) только для заданной формы кривой (для синусоиды = 1,11). Если же форма кривой измеряемого тока (напряжения) отлична от заданной, в показаниях появляется погрешность.

Выпускаемые в настоящее время выпрямительные приборы могут практически применяться только для измерения синусоидальных токов и напряжений из – за большого влияния формы кривой.

Если коэффициент формы известен, то действующий ток несинусоидальной формы, измеренный прибором, градуированным по синусоидальному току, может быть определен по формуле

где - показание прибора.

Достоинства:

1. Высокая чувствительность (строят миллиамперметры).

2. Малое собственное потребление мощности.

3. Широкий частотный диапазон (до 10 – 50 кГц).

Недостатки:

1. невысокая точность (обычно 1,5 – 2,5)

2. зависимость показаний от формы кривой измеряемой величины.

3. шкала в начальной части неравномерная, из – за нелинейности ВАХ диодов при малых значениях .

Термоэлектрические приборы. Термоэлектрический прибор представляет собой соединение одного или нескольких термопреобразователей и магнитоэлектрического измерительного механизма с отсчетным устройством.

На рисунке показано устройство термопреобразователя, состоящего из термопары 1 и нагревателя 2. В качестве нагревателя используют проволоку, допускающую длительный нагрев. При пропускании тока через нагреватель он нагревается и на свободных концах термопары возникает термо – ЭДС, которая вызывает ток через измерительный механизм.

Термо – ЭДС, развиваемая термопреобразователем, пропорциональна количеству теплоты, выделенной измеряемым током в нагревателе. Количество теплоты, в свою очередь, пропорционально квадрату действующего значения измеряемого тока . Ток в цепи измерительного механизма , где термо – ЭДС; - сопротивление цепи катушки измерительного механизма. Таким образом, показания термоэлектрического прибора должны быть пропорциональны квадрату действующего значения измеряемого тока. Однако квадратичный характер шкала имеет только в начальной части, при увеличении тепловых потерь нагревателя вследствие возрастания тока он исчезает.

Существует две разновидности (основные) термопреобразователи - контактные и бесконтактные. У контактных горячий спай приваревается к нагревателю, у бесконтактных термопара и нагреватель соединены через изолятор (стеклянная или керамическая капля).

Схемы термоэлектрических преобразователей

При малых значениях измеряемых токов (150 – 300мА) применяются вакуумные термопреобразователи. В них нагреватель и термопара помещаются в стеклянный баллон, в котором создано разряжение. При этом достигается уменьшение потерь на теплоотдачу в окружающую среду и, следовательно, для нагревания рабочего конца термопары требуется меньшая мощность.

Достоинства:

1. Теплота, выделяемая током в нагревателе, в очень широких пределах не зависит от частоты, поэтому термоэлектрическими приборами можно пользоваться и на постоянном токе и на переменном, включая радиочастоты, т.е. в широком частотном диапазоне (до 100 Мгц).

2. Независимость показаний от формы кривой.

Недостатки:

1. Большая инерционность.

2. Низкая перегрузочная способность (до 50%).

3. Ограниченный срок службы термопреобразователей.

4. Неравномерность шкалы.

5. Зависимость показаний от температуры окружающей среды.

6. Значительное собственное потребление мощности (в А на 5А до 1В А, ток полного отклонения V 10 50 мА).

7. Некоторая зависимость Е от направления протекания постоянной составляющей тока по нагревательному элементу.

Дата добавления: 2014-01-05