Схемы измерения параметров интенсивности напряжения переменного тока.(Л 11)

Одно полупериудный выпрямитель:

 а) При положительном входном напряжении становится повторителем напряжения.

Когда U_ВХ + диод открыт, на выходе напряжение сравниваясь с входным автоматически устанавливает его равным.

Наличие диода служит как источник постоянного тока.

ОУ создает на своем выходе такое напряжение, чтобы независимо от величины U_ПР D U_ВХ ® 0.

Инвертирующий измерительный выпрямитель.

б) R₀ = R₁.

Если для этой схемы нарисуем аналогичную зависимость:

Когда на вход воздействуют отрицательные напряжения он работает как инвертирующий ОУ.

I U_ВХ < 0: U_ВЫХ = (-R₀ / R₁) U_ВХ (при R₀ = R₁) = - U_ВХ.

II U_ВХ > 0: U_ВЫХ = 0.

 

2-х полупериудный измерительный выпрямитель(ИВ).

Статическая характеристика:

U_V = | U_ВХ |.

Смещение идеального относительно реального 2 U_ПР. Этот недостаток можно использовать применяя принцип ОС.

 

Прецизионный ИВ.

I_ОС = U_ВХ/ R₀; т.к. это схема преобразователя U ® I. I_А = | I_ОС | Þ |U_ВХ|/ R₀ = = I_А, тогда выбрав необходимое значение R₀ можно проградуировать и

статическая характеристика примет вид:

Присутствует масштабный множитель.

Недостаток:

1) невысокая точность.

2) ограниченная точность, из – за R₀ и неудобства отсчета значений.

Схема, где эти недостатки отсутствуют. Более совершенная схема ИВ.

а) + б)

 

 

При U_ВХ > 0 работает верхняя часть схемы как повторитель напряжения.

При U_ВХ < 0 работает нижняя часть схемы, т.е. инвертор напряжения.

Недостаток схемы а), б), а) + б): отсутствие ОС, когда VD закрыты. В эти интервалы времени ОУ прибывают в состоянии насыщения, поэтому быстродействие этой схемы ограничено.

Схемы а), б), а) + б) строго говоря не обеспечивают на выходе напряжение постоянного тока. Для получения постоянного значения необходим еще некий фильтр на выходе этих схем. В стрелочных измерительных приборах таковым фильтром является сам электро – механический гальванометр.

Если АЧХ как на графике; то выделит первую, уменьшит вторую и последующие.

          t₀+T 

U₀ = (1/Т) ò U_ВЫХ(t)dt =|для 2-х полупериудного выпрямителя| =

           t₀

     t₀+T 

= (1/Т) ò | U_ВХ(t) | dt.

       t₀

Т.о. 2-х полупериудный выпрямитель с фильтром формирует на выходе сигнал среднего модуля U_ВХ (эффективное значение напряжения). А для большинства энергетических объектов, важно эффективное, а не действующее.

Действующее значение – это аналог теплового.

 

 

               t₀+T 

U =  (1/T) ò (U_ВХ(t))² dt.

                 t₀

 

Чтобы идентифицировать необходимо выполнить эти аналоговые операции.

Действующее и эффективное значение в общем случае отличается. Если форма сигнала известна заранее, то это различие выражается в разных коэффициентах.

Если синусоида: 1/Ö2 = 1,41 – эффективное, 1,11- действующее.