Вольтметры переменного тока

Прибор, который используется для измерения напряжения переменного тока в любых двух точках электрической цепи, называется вольтметром переменного тока . Если вольтметр переменного тока состоит из выпрямителя, то он называется вольтметром переменного тока на основе выпрямителя.

Вольтметр постоянного тока измеряет только напряжение постоянного тока. Если мы хотим использовать его для измерения напряжения переменного тока, мы должны выполнить следующие два шага.

• Шаг 1 — Преобразование сигнала напряжения переменного тока в сигнал напряжения постоянного тока с помощью выпрямителя.

• Шаг 2 — Измерьте постоянное или среднее значение выходного сигнала выпрямителя.

Шаг 1 — Преобразование сигнала напряжения переменного тока в сигнал напряжения постоянного тока с помощью выпрямителя.

Шаг 2 — Измерьте постоянное или среднее значение выходного сигнала выпрямителя.

Мы получаем вольтметр переменного тока на основе выпрямителя, просто включив схему выпрямителя в основной вольтметр постоянного тока. Эта глава посвящена выпрямительным вольтметрам переменного тока.

Типы вольтметров переменного тока на основе выпрямителя

Ниже приведены два типа вольтметров переменного тока на основе выпрямителя.

• Вольтметр переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя
• Вольтметр переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя

Теперь давайте поговорим об этих двух вольтметрах переменного тока один за другим.

Вольтметр переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя

Если полуволновой выпрямитель подключен впереди вольтметра постоянного тока, то вся эта комбинация вместе называется вольтметром переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя. Блок-схема вольтметра переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя показана на рисунке ниже.

Приведенная блок-схема состоит из двух блоков: полуволнового выпрямителя и вольтметра постоянного тока. Мы получим соответствующую принципиальную схему, просто заменив каждый блок соответствующими компонентами на приведенной выше блок-схеме. Итак, принципиальная схема вольтметра переменного тока с использованием полуволнового выпрямителя будет выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Среднеквадратичное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения

$$V_ {эфф} = \ гидроразрыва {V_ {т}} {\ SQRT {2}}$$

$$\ Rightarrow V_ {m} = \ sqrt {2} V_ {rms}$$

$$\ Rightarrow V_ {m} = 1.414 V_ {rms}$$

Куда,

$V_ {m}$ — максимальное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения.

DC или среднее значение выходного сигнала полуволнового выпрямителя

Vпостоянноготока= гидроразрываVт р $$V_ {} постоянного тока = \ гидроразрыва {V_ {т}} {\ р}$$

Подставим 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, которое в 0,45 раза превышает среднеквадратичное значение синусоидального (переменного тока) сигнала входного напряжения.

Вольтметр переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя

Если двухполупериодный выпрямитель подключен впереди вольтметра постоянного тока, то вся эта комбинация вместе называется вольтметром переменного тока, использующим двухполупериодный выпрямитель. Блок-схема вольтметра переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя показана на рисунке ниже.

Приведенная блок-схема состоит из двух блоков: двухполупериодного выпрямителя и вольтметра постоянного тока. Мы получим соответствующую принципиальную схему, просто заменив каждый блок соответствующими компонентами на приведенной выше блок-схеме.

Итак, принципиальная схема вольтметра переменного тока с использованием двухполупериодного выпрямителя будет выглядеть так, как показано на рисунке ниже.

Среднеквадратичное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения

$$V_ {эфф} = \ гидроразрыва {V_ {т}} {\ SQRT {2}}$$

 RightarrowVm= sqrt2Vrms $$\ Rightarrow V_ {m} = \ sqrt {2} \: V_ {rms}$$

$$\ Rightarrow V_ {m} = 1.414 V_ {rms}$$

Куда,

$V_ {m}$ — максимальное значение синусоидального (переменного) сигнала входного напряжения.

Постоянное или среднее значение выходного сигнала двухполупериодного выпрямителя

Vпостоянноготока= гидроразрыва2Vт р $$V_ {} постоянного тока = \ гидроразрыва {2V_ {т}} {\ р}$$

Подставим значение $V_ {m}$ в приведенном выше уравнении

Vdc= frac2 times1.414Vrms pi $$V_ {dc} = \ frac {2 \ times 1.414 \: V_ {rms}} {\ pi}$$

Vdc=0,9Vrms $$V_ {dc} = 0,9 \: V_ {rms}$$

Следовательно, вольтметр переменного тока выдает выходное напряжение, которое в 0,9 раза превышает среднеквадратичное значение синусоидального (переменного тока) сигнала входного напряжения.