přednáška 02

Jak je zřetelně vidět z obr. 4, mezera magnetického obvodu – výřez v magnetickém obvodu (v obr. 4 vyznačeno modře) i nepohyblivý feromagnetický váleček jsou souosé. Mezera mezi póly magnetu a válečkem je tedy všude stejná, takže v prostoru, kde se pohybuje cívka pohyblivé části měřicího systému, lze magnetické pole považovat za homogenní. To je podmínka správné funkce přístroje.

Pokud měřicí systém nestačí sledovat okamžité hodnoty měřených proudů nebo napětí, reaguje pouze na střední hodnoty těchto veličin. Pokud jsou tyto signály harmonického charakteru, indikátor deprézských přístrojů neopustí nulovou polohu, neboť

pro je . (12)

Magnetoelektrické měřicí přístroje jsou určeny pro měření stejnosměrných veličin.

Mají-li být užity pro měření veličin střídavých, musí být přizpůsobeny, doplněny. V následujícím textu uvedeme modifikaci s usměrňovačem a s termočlánkem.

Magnetoelektrický měřicí systém s usměrňovačem

.

Měřicí systém je doplněn jednocestným nebo dvoucestným usměrňovačem. Podle toho se liší i vlastnosti celého uspořádání i jeho použitelnost (pro měření proudů nebo napětí).

shodný

Rezistor R musí být shodné velikosti jako odpor RM měřicího systému.

Je zřejmé, že v obou případech reaguje měřicí přístroj na polovinu aritmetické střední hodnoty. Je-li měřený signál harmonického charakteru, pak pro ustálenou výchylku indikátoru platí

(13)

Xm je amplituda sinusového průběhu

měřené veličiny

Magnetoelektrický měřicí systém lze doplnit i výhodnějším dvoucestným pasivním usměrňovačem.

V tomto případě je ustálená výchylka ukazatele měřicího přístroje úměrná střední aritmetické hodnotě měřené veličiny, tj.

, pro harmonické průběhy .

Nedostatkem uvedených zapojení je nelinearita způsobená VA – charakteristikou použitých diod, který se projevuje především při měření malých signálů. Proto se někdy zapojuje tzv. linearizační odpor (zakresleno čárkovaně), který sice nelinearitu výrazně potlačí, ale také sníží citlivost měřicího přístroje.

Uvedený problém lze odstranit následujícími zapojeními s operačními zesilovači. Hovoříme pak o tzv. aktivních usměrňovačích.

Doplněné zapojení jednocestného aktivního usměrňovače:

Označme RM odpor měřicího přístroje. Předřadný odpor má stejnou hodnotu. Dále označme RD odpor jedné diody v propustném směru. Zpětnovazební odpor má v každé půlperiodě vstupního signálu velikost . Pak platí:

a současně

=>

=> (14)

Proud I2 měřicím přístrojem nezávisí na odporu diod, takže jejich nelinearita se neprojeví.

I v tomto zapojení protéká proud I v každé půlperiodě vstupního napětí odporem . Platí:

a současně

=> (15)

I tentokrát se tedy nelinearita diod neprojeví.

Magnetoelektrický měřicí systém s termočlánkem