מד זרם AC עם קנה מידה ליניארי. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מד זרם AC עם קנה מידה ליניארי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

באמצעות יישור זרם חילופין סינכרוני, המחבר ביצע את קנה המידה של מד זרם shunt מסוג מגנו-אלקטרי ללא כל מגבר. המאמר מציע אפשרויות למעגלים עם מיישרים סינכרוניים של חצי גל וטבעת, המשמשים בדרך כלל במאפננים טבעת.

קנה המידה של מד זרם זרם חילופין שנבנה באמצעות מכשיר מצביע מגנו-אלקטרי עם shunt ומיישר פשוט הוא בדרך כלל לא ליניארי. זה קשור לזה. שכאשר המתח יורד מתחת לסף מסוים (0,2...0,6 V), תכונות המיישר של דיודות גרמניום וסיליקון מתדרדרות בחדות. כתוצאה מכך, יש צורך להגדיל את ירידת המתח על פני ה-shunt או להשתמש במיישרים ליניאריים המבוססים על מגברי מתח חילופין. עם זאת, עלייה במפלת המתח על פני ה-shunt מובילה בהכרח לאובדי חשמל ולעלייה בהתנגדות הפלט של ספק הכוח. בנוסף, שיטה זו רק מפחיתה את האי-לינאריות, אך אינה מבטלת אותה לחלוטין. נכון, השימוש במגברים מאפשר לבטל כמעט לחלוטין את האי-לינאריות, אבל זה מאוד מסבך את המונה.

בינתיים, ניתן לשפר משמעותית את הליניאריות של מיישרי מדידת דיודות מוליכים למחצה פשוטים ללא מורכבות רבה באמצעות יישור סינכרוני.

באיור. איור 1 מציג תרשים של מיישר סינכרוני חצי גל עבור מד זרם עם קנה מידה ליניארי.

מד זרם AC עם קנה מידה ליניארי
איור. מספר

במהלך חצי המחזור החיובי של מתח החילופין (בתוספת בקצוות העליונים של פיתולים II ו-III), נפתחות דיודות VD1 ו-VD2, ומחברות את המיקרו-אמפר ל-shunt Rsh. במהלך חצי המחזור השלילי הדיודות סגורות. במצב פתוח, לדיודות יש התנגדות דיפרנציאלית נמוכה, והאי-לינאריות של התנגדות זו קטנה, כך שהקנה מידה כמעט ליניארי.

בעת שימוש במיקרו-אממטרים בקנה מידה של 50...200 µA עם נפילת מתח מקסימלית על פני המסגרת של לא יותר מ-150 mV, המתח המינימלי בפיתול III יכול להיות 1,5...2 V עבור גרמניום ו-2...2,5 V עבור דיודות סיליקון (במתחים נמוכים יותר, חוסר היציבות שלה משפיע באופן ניכר על קריאות מד הזרם). המתח המרבי מוגבל על ידי המתח ההפוך המרבי המותר של הדיודות בשימוש. הזרם המינימלי של הדיודות צריך להיות גבוה פי 10...20 מהזרם המרבי של המיקרו-אמפר. אתה יכול לבצע פיתול נוסף בעצמך על ידי סלילה מספר סיבובים של חוט מבודד דק על סליל השנאי, אם העיצוב שלו מאפשר זאת.

נגדים R3 ו-R4 משמשים לכוונון האפס של מד הזרם, שההזזה שלו מתרחשת עקב הזרם של הדיודה VD2. זרימה דרך השאנט, והתפשטות פרמטרי דיודה.

החיבור בפאזה של פיתולים II ו-III חשוב במתח נמוך יחסית של פיתול III (פחות מ-2 וולט), שכן כאשר פיתולים אלו מוחלפים מהפאזה (במקרה זה, יש לשנות את הקוטביות של חיבור המיקרו-אמפר. ), מופיעה במכשיר אי-לינאריות בקנה מידה (ערך החלוקה בסוף הסולם עולה בהדרגה) , מה שאגב, לפעמים יכול להיות שימושי. עם זאת, כאשר המתח בפיתול III הוא מעל 4...5 V, אי-לינאריות זו כמעט ואינה מורגשת וניתן להתעלם משלב ההדלקה של הפיתולים.

כדי להגן על המיקרו-אמפר מעומסי יתר מקריים, כדאי לחבר את דיודת הסיליקון D220, KD522 או KD521 במקביל למסופים שלה בכיוון קדימה, לאחר שווידא שהיא אינה משפיעה על קריאות המיקרו-אמפר בקצה הסקאלה.

על ידי הוספת שתי דיודות נוספות ונגד אחד, ניתן להמיר את המיישר הסינכרוני למיישר גל מלא (איור 2). פיתול העבודה של השנאי משמש כאן כמקור הפותח את הדיודות.

מד זרם AC עם קנה מידה ליניארי
איור. מספר

היתרון של מעגל יישור גל מלא על פני מעגל יישור חצי גל הוא ש: שמפל המתח הנדרש על פני Rsh קטן בערך פי שניים באותו זרם סטיה מלא של המיקרו-אמפר. לכן, אם במיישר חצי גל עם דיודות D220 להסטה מלאה של מחט המיקרו-אמפר ב-200 μA (עם התנגדות מסגרת של כ-670 אוהם), נדרשה ירידת מתח על פני Rsh של כ-0,4 וולט, ואז במתח הגל המלא מתח זה לא עלה על 0,2 וולט.

המעגל לעיל הוא שינוי של אפנן טבעת קונבנציונלי. כאשר המתח ב-Rsh עולה ל-0,4 וולט (ערך משרעת) עבור גרמניום ו-1,2 וולט עבור דיודות סיליקון, זרם עומס דרך מתחיל לזרום דרך דיודות VD1, VD3 ו-VD2, VD4. לכן, נגדים R3-R5 משמשים לא רק לאיזון הגשר. הם מגבילים את הזרם דרך הדיודות בעת עומס יתר.

בהתבסס על שיקולים אלה, עדיף להשתמש בדיודות סיליקון במיישר גל מלא ולחשב את מד הזרם למפלת מתח מקסימלית על פני Rsh של לא יותר מ-0,5...0,6 V.

במקרה של עומס יתר או K3, ניתן לנקוט באמצעים נוספים להגבלת הזרם דרך הדיודות. זו עשויה להיות עלייה בהתנגדות של נגדים R3-R5, נגד שיכוך ודיודות shunt או דיודות זנר.

מד זרם AC עם קנה מידה ליניארי
איור. מספר

כדי לפתוח את הדיודות של גשר המדידה של מד זרם בקנה מידה ליניארי, אין צורך להשתמש בשנאי. באיור. איור 3 מציג שיטה לקבלת מתח פתיחה ישירות מרשת 220 V. דיודת זנר VD1 מגבילה ומייצבת מתח זה. דיודה VD2 מפחיתה את החימום של הנגד המרווה R5. רצוי להשתמש במעגל אספקת חשמל כזה במקרה של אספקת חשמל משנאי אם מתח המוצא שלו עולה על כמה עשרות וולט. בעת שימוש במיישר גל מלא במקרה כזה, יש להוציא דיודה VD2, ולחבר אחת נוספת (מאותו סוג) בסדרה עם דיודת הזנר VD1, או להשתמש בדיודה זנר דו-אנודה.

כאשר מחשבים את האלמנטים של מיישר חצי גל ולוקחים מדידות, אתה צריך לזכור את התכונות של מדידת זרם או מתח לא-סינוסואידיים, תוך התחשבות בגורם הצורה.

בעת ייצור מד זרם רב-טווח עם מגבלות זרם נמדד פחות מ-0,2...0,4 A, יש צורך לקחת בחשבון את התכונה הבאה של מעגלי גשר אלה. הזרם שפותח את הדיודה VD1 באיור. 1 (או VD1, VD2 באיור 2), נסגר ישירות למקור הכוח, וזרם הדיודה VD2 (או VD3, VD4 באיור 2) עובר דרך הנגד Rsh ויוצר מפל מתח על פניו, אשר, כמו שהוזכר לעיל, פיצוי על ידי התאמת הנגד R4.

כאשר ההתנגדות של הנגד Rsh אינה עולה על 0,1...0,2 אוהם, נפילת המתח על פניו מזרם הדיודה VD2 (1...2 mA) אינה עולה על 0,1...0,4 mV. במתח מרבי טיפת shunt 100...200 mV ניתן להתעלם ממנה. אם, בגבול המדידה המינימלי, להתנגדות Rsh יש ערך גדול יותר, אז יש צורך לנקוט באמצעים כדי לשמור על אפס בעת החלפת מגבלות מדידה.

אם הגשר מופעל מפיתול נוסף, אז במגבלה המינימלית אתה יכול לעשות shunt של שני חצאים ולחבר את המסוף של סלילה כוח הגשר לנקודת האמצע של shunt. אפשר גם להשתמש בקטע נוסף של מתג רציף כך שבעת מיתוג מגבלות, הזרם במעגל הכוח של הזרועות הבודדות של גשר המדידה לא יופסק.

בעת ייצור מדי זרם לפי התרשימים לעיל, יש צורך לנקוט באמצעים להגברת יציבות הטמפרטורה של קריאת המכשיר, אשר נקבעת בעיקר על ידי שוויון הטמפרטורות של הדיודות של גשר המדידה. לשם כך, רצוי להשתמש במכלולי דיודות בבית אחד או למקם את הדיודות אחת ליד השנייה ולהבטיח מגע תרמי טוב על ידי מילוין בתרכובת.

מחבר: V. Andreev, Togliatti, אזור סמארה.

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

שיפור ביצועי OLED 15.02.2024

מדענים מאוניברסיטת דורהאם הציגו שיטה חדשנית לשיפור הביצועים של דיודות פולטות אור כחולות (OLED). פריצת דרך זו לא רק מבטיחה צגים בהירים יותר, אלא גם יציבות ויעילות אנרגטית מוגברת של מכשירים אלקטרוניים. צגי OLED מצאו שימוש נרחב בטכנולוגיות מודרניות, ומשפרים את איכות התמונה בסמארטפונים, טלוויזיות ומכשירים אחרים. עם זאת, השגת פליטת אור כחול יציבה ויעילה בטכנולוגיית OLED נותרה מזמן אתגר.

כעת מומחים מצאו פתרון שיכול לפתוח אופקים חדשים ביצירת תצוגות חוסכות אנרגיה מהדור הבא. אסטרטגיית עיצוב חדשה באמצעות OLEDs (HF), שפותחה על ידי צוות בראשות Kleitos Stavre ופרופסור אנדרו מונקמן, מילאה תפקיד מפתח בכך.

למחקר החדש יש פוטנציאל לשנות את הנוף של תעשיית האלקטרוניקה, לספק צגים בהירים יותר וחסכוניים יותר באנרגיה עבור מגוון רחב של מכשירים - מסמארטפונים ועד טלוויזיות וציוד לביש. מסחור של HF OLED עשוי להיות השלב הבא באבולוציה של האלקטרוניקה, ולספק לצרכנים איכות תמונה גבוהה יותר ועלויות אנרגיה נמוכות יותר.

OLEDs היפרפלורסנטים מנצלים מנגנון ייחודי להעברת אנרגיה ממולקולת הרגישות למולקולת הפולט הבודדת, ומשפרת משמעותית את היעילות והיציבות. מתברר שמולקולות רגישות מסוימות, שבעבר לא נחשבו בשל תכונות הפליטה הירודות שלהן, יכולות לשפר משמעותית את יעילות ה-OLED כאשר נעשה בהן שימוש ב-OLEDs היפר-פלורסנט. מולקולה אחת כזו היא ACRSA, שיכולה לשלש את היעילות של OLEDs בשל המבנה המולקולרי הנוקשה שלה ומצבי ההתרגשות הארוכים שלה.

"זיהינו נקודות עיוורות שבהן חומרים שאינם נחשבים באופן מסורתי יכולים להיות יעילים מאוד כגורמים רגישים ב-OLEDs היפרפלורסנטיים", הסביר מחבר המחקר הראשי קלייטוס סטברו. בנוסף, הצוות הוכיח ששימוש בגורם רגיש ירקרק כמו ACRSA יכול להשיג פליטת אור כחול עמוק על ידי העברת אנרגיה לפולט הטרמינל הכחול. גישה זו משפרת את היציבות והעמידות של צגי OLED כחולים ומפחיתה את אנרגיית האקסיטונים, וכתוצאה מכך תצוגות חסכוניות יותר באנרגיה.

"התוצאות שלנו פותחות אפשרויות חדשות עבור OLEDs היפר-פלורסנט, שיכולות להרחיב משמעותית את מבחר החומרים לדור הבא של צגים, תוך שימוש בצריכת חשמל של עד 30% פחות", אמר פרופסור אנדרו מונקמן.

היישומים הפוטנציאליים של הגילוי הזה רחבים מאוד - מסמארטפונים וטלוויזיות ועד מכשירים לבישים ומעבר לכך. עם פיתוח נוסף ושיתוף פעולה עם שותפים תעשייתיים, החוקרים שואפים למסחר את HF OLED. המחקר החדש מסמן צעד חשוב בפיתוח של צגי OLED כחולים בהירים, יציבים וחסכוניים יותר באנרגיה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מל"טים של SkyOrbiter יספקו גישה לאינטרנט

▪ רובוט נמיה הולך בשדה מוקשים

▪ דג רובוט מהיר

▪ מדמיית התפרצות געשית

▪ פלטפורמה מהחוף ליצירת מימן ידידותי לסביבה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מכשירי חשמל ביתיים. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאסטר לתרבות. ביטוי עממי

▪ מאמר מהו בטון? תשובה מפורטת

▪ מאמר תחבורה של העתיד. הובלה אישית

▪ מאמר מכשירי חשמל ביתיים. מַדרִיך

▪ מאמר גנרטורים ומפצים סינכרוניים. אזור יישום. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר