Вольтметры переменного тока
Прибор, который используется для измерения напряжения переменного тока в любых двух точках электрической цепи, называется AC voltmeter. Если вольтметр переменного тока состоит из выпрямителя, то он называется вольтметром переменного тока на основе выпрямителя.
Вольтметр постоянного тока измеряет только постоянное напряжение. Если мы хотим использовать его для измерения напряжения переменного тока, мы должны выполнить эти два шага.
Step1 - Преобразуйте сигнал напряжения переменного тока в сигнал напряжения постоянного тока с помощью выпрямителя.
Step2 - Измерьте постоянный ток или среднее значение выходного сигнала выпрямителя.
Мы получили Rectifier based AC voltmeter, просто включив схему выпрямителя в основной вольтметр постоянного тока. В этой главе рассказывается о вольтметрах переменного тока на основе выпрямителя.
Типы выпрямительных вольтметров переменного тока
Ниже приведены two types выпрямительных вольтметров переменного тока.
- Вольтметр переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя
- Вольтметр переменного тока с использованием полноволнового выпрямителя
Теперь давайте поговорим об этих двух вольтметрах переменного тока один за другим.
Вольтметр переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя
Если перед вольтметром постоянного тока подключен однополупериодный выпрямитель, то вся эта комбинация называется вольтметром переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя. Вblock diagram Вольтметра переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя показано на рисунке ниже.
Приведенная выше блок-схема состоит из двух блоков: однополупериодного выпрямителя и вольтметра постоянного тока. Мы получим соответствующую принципиальную схему, просто заменив каждый блок соответствующим компонентом (ами) на приведенной выше блок-схеме. Так чтоcircuit diagram вольтметра переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя будет выглядеть, как показано на рисунке ниже.
В rms value синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения составляет
$$ V_ {rms} = \ frac {V_ {m}} {\ sqrt {2}} $$
$$ \ Rightarrow V_ {m} = \ sqrt {2} V_ {rms} $$
$$ \ Rightarrow V_ {m} = 1,414 V_ {rms} $$
Куда,
$ V_ {m} $ - максимальное значение синусоидального (переменного) входного сигнала напряжения.
В DC или среднее значение выходного сигнала полуволнового выпрямителя равно
$$ V_ {dc} = \ frac {V_ {m}} {\ pi} $$
Substitute, значение $ V_ {m} $ в приведенном выше уравнении.
$$ V_ {dc} = \ frac {1,414 V_ {rms}} {\ pi} $$
$$ V_ {dc} = 0,45 V_ {rms} $$
Следовательно, вольтметр переменного тока выдает выходное напряжение, равное 0.45 умноженное на среднеквадратичное значение синусоидального (переменного) входного сигнала напряжения
Вольтметр переменного тока с использованием полноволнового выпрямителя
Если двухполупериодный выпрямитель подключен перед вольтметром постоянного тока, тогда вся эта комбинация вместе называется вольтметром переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя. Вblock diagram вольтметра переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя показано на рисунке ниже.
Приведенная выше блок-схема состоит из двух блоков: двухполупериодного выпрямителя и вольтметра постоянного тока. Мы получим соответствующую принципиальную схему, просто заменив каждый блок соответствующим компонентом (ами) на приведенной выше блок-схеме.
Так что circuit diagram Вольтметра переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя будет выглядеть, как показано на рисунке ниже.
В rms value синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения составляет
$$ V_ {rms} = \ frac {V_ {m}} {\ sqrt {2}} $$
$$ \ Rightarrow V_ {m} = \ sqrt {2} \: V_ {rms} $$
$$ \ Rightarrow V_ {m} = 1,414 V_ {rms} $$
Куда,
$ V_ {m} $ - максимальное значение синусоидального (переменного) входного сигнала напряжения.
В DC или среднее значение выходного сигнала двухполупериодного выпрямителя равно
$$ V_ {dc} = \ frac {2V_ {m}} {\ pi} $$
Substitute, значение $ V_ {m} $ в приведенном выше уравнении
$$ V_ {dc} = \ frac {2 \ times 1.414 \: V_ {rms}} {\ pi} $$
$$ V_ {dc} = 0,9 \: V_ {rms} $$
Следовательно, вольтметр переменного тока выдает выходное напряжение, равное 0.9 умноженное на действующее значение синусоидального (переменного) входного сигнала напряжения.