3.10 Полупроводниковые выпрямители

Применяются в комплекте с приборами магнитоэлектрической системы.

В зависимости от соединения измерительного механизма с выпрямителями схемы выпрямительных приборов делятся на схемы с однополупериодным и двухполупериодным выпрямлением.

Рисунок 54.

В схемах первого типа через измерительных механизм проходит только одна полуволна переменного тока, обратная полуволна пропускается через диод , который таким образом защищает диод от пробоя при обратной полуволне.

В мостовых схемах выпрямительный ток проходит через измерительный механизм в обе половины периода. При этом в схеме вдвое увеличивается ток через измерительный механизм.

Рисунок 55.

В мостовых схемах на каждый диод приходится только половина измеряемого напряжения, и если оно мало, то диоды будут работать с низким коэффициентом выпрямления. Поэтому для измерения малых напряжений лучше применять первую схему.

При сочетании той или иной схемы выпрямления с шунтами или добавочными резисторами образуются выпрямительные вольтметры и амперметры.

Диапазон измерения выпрямительных приборов составляет: по току ; по напряжению .

3.11 Термоэлектрические выпрямители

Термоэлектрические выпрямители представляют собой соединение одного или нескольких термопреобразователей с магнитоэлектрическим ИМ.

Основными частями термопреобразователя являются термопара 2 и нагреватель 1. В контактном преобразователе термопара имеет гальванический контакт с нагревателем.

Рисунок 56.

В качестве нагревателя используют тонкую проволоку из нихрома, вольфрама или другого металла, выдерживающего длительный нагрев до . К середине проволоки приваривают место спая термопары.

В бесконтактном ТП нагреватель и термопара разделены изолятором 3 – каплей стекла, через которую и передаётся теплота от нагревателя к термопаре.

К свободным концам термопары присоединяют магнитоэлектрический прибор .

Термо ЭДС, развиваемая ТП, пропорциональна количеству теплоты, выделенной в месте спая. Количество теплоты в свою очередь, пропорционально квадрату действующего значения силы измеряемого тока

,

где - коэффициент, зависящий от свойств термопары и параметров прибора.

Т.к. теплота, выделяемая в проводнике, не зависит от частоты, поэтому ТП применяют для измерений и постоянного и переменного токов.

Основные достоинства: достаточно высокая точность измерения в широком диапазоне частот и независимость показаний от формы кривых напряжения и силы тока.

Недостатки: зависимость показания от температуры окружающей среды, небольшой срок службы термопар, необходимость применения высокочувствительных измерительных механизмов, значительное собственное потребление мощности.

Характеристики измерителей напряжения и тока

Тип прибора	Наивысший класс точности	Измеряемая величина					Примечание
		Напряжение		ток		Условное обозначение
		Диапазон, В	частота	Диапазон, А	частота		ДР - добавочный резистор, Ш – шунт, ТН - трансформатор напряжения, ТТ - трансформатор тока
Магнитоэлектрический	0,1	ДР	Постоянный ток	Ш	Постоянный ток
Электродинамический	0,1	ДР ДР, ТК	Постоянный ток,	ТТ	Постоянный ток,
Ферродинамический	0,5	ДР, ТН			-
Электромагнитный	0,2	ТН, ДР	Постоянный ток,	ТТ	Постоянный ток,
Выпрямительный	1,5	ДР		Ш
Термоэлектрический	2,5		Постоянный ток,	- -	- -

Использование первичных преобразователей неэлектрических величин

	Тип преобразователя	Измеряемая величина
		температура	давление	скорость потока	усилия, момент	амплитуда, вибрация	напряжение	перемещение	уровень жидкости и газов	концентрация ионов газов	размеры
Генераторные	Термоэлектрический	+
	Индукционный			+		+					+
	Гальванический									+
	Пьезоэлектрический		+		+	+		+	+		+
Парпметрические	Тензорезистивный		+		+		+				+
	Индуктивный		+		+			+			+
	Емкостной		+		+			+	+	+	+
	Реостатный		+		+			+	+		+
	Электролитический							+		+	+
	Пирометрический	+
	Терморезистистивный	+		+				+		+	+