přednáška 06
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
Elektrická měření IEMRE-6
Měřicí usměrňovače
Převodníky pro měření střední hodnoty
Obsah této kapitoly navazuje na text IEMRE-5. Doplňuje obvody pro měření střední a střední aritmetické hodnoty signálů.
Definice střední hodnoty časově proměnného signálu za dobu T je uvedena v předcházejících kapitolách.
Na stejném místě byla definována i střední hodnota aritmetická, která se užívá při popisu střídavých signálů symetrických.
Měřicí usměrňovače jsou určeny pro měření střední hodnoty a střední hodnoty aritmetické.
Základní členění měřicích usměrňovačů:
usměrňovače pasivní – v obvodu jsou použity pouze pasivní součástky
usměrňovače aktivní - v zapojení jsou použity i součástky aktivní, tj. operační
zesilovače
Oba tyto typy byly popsány již v kapitole věnované deprézskému měřicímu systému.
usměrňovače neřízené – jsou sestaveny z neřízených komponent (diody)
usměrňovače řízené - obsahují řízené díly (tyristory, triaky)
k ovládání těchto součástek jsou však nezbytné
řídicí signály
V dalším uvedeme některá nejběžnější zapojení:
aa) Jednocestný usměrňovač v zapojení s voltmetrem
Jednocestný usměrňovač v zapojení s ampérmetrem
Pokud na místo ampérmetru v obr. 3 použijeme voltmetr, je zapojení použitelné i pro měření napětí (jednocestně usměrněné).
bb) Dvoucestný usměrňovač v zapojení s voltmetrem nebo ampérmetrem
cc) Zapojení s Ayrtonovým bočníkem:
Popis Ayrtonova bočníku je uveden v kapitole věnované magnetoelektrickému měřicímu principu. Jedná se vlastně o dělený rezistor (R1 až R4), jehož jednotlivé části plní funkci buď předřadného odporu nebo bočníku. Uvedené zapojení se používá v měřicích přístrojích s přepínatelnými proudovými rozsahy (ampérmetrech). Návrh hodnot jednotlivých rezistorů musí respektovat zvolené rozsahy (I1 až I4) a musí zajistit, že při volbě (nastavení) kteréhokoliv z nich nebude překročen maximální přípustný proud Im měřicím přístrojem, jehož odpor je označen RM.
dd) Zapojení s transformátorem
– použitelné pouze pro měření harmonických napětí a proudů:
Všechna uvedená zapojení mají nepříjemný nedostatek v tom, že se při měření projeví nelinearita diod, speciálně při měření malých napětí a proudů. V kapitole věnované magnetoelektrickým přístrojům byly uvedeny tzv. aktivní usměrňovače (usměrňovače s OZ), kde je tento neduh potlačen. Existuje řada dalších možných zapojení, z nichž uvedeme pouze ta nejzákladnější.
ee) Jednocestný usměrňovač:
Pokud diody otočíme, bude mít výstupní napětí opačnou polaritu.
ff) Dvoucestný usměrňovač:
Průběhy výstupních napětí v závislosti na signálech vstupních jsou zřejmé a vykreslení jejich průběhů ponecháme na čtenáři.
Nahradíme-li některé neřízené usměrňující prvky (diody) součástkami řízenými (tyristory), obdržíme řízené usměrňovače. K jejich ovládání je však nezbytné mít k dispozici zdroj řídicích signálů. Jedná se o impulsní generátory, u nichž lze měnit fázový posun vůči napětí, které řízeně usměrňujeme. Pro ilustraci uvádíme dvoucestný Grätzův můstek: