Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 2-3. ВАТТМЕТРЫ С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ХОЛЛАЭффект Холла заключается в появлении поперечной разности потенциалов в полупроводниковой пластине, по которой в продольном направлении протекает электрический ток при воздействии на этот ток перпендикулярного ему магнитного поля. Эффект Холла реализуется в преобразователях
Рис. 2-8
Рис. 2-9 Холла, представляющих собой тонкую полупроводниковую пластину (рис. 2-8), к двум зажимам которой (1—2) присоединяется внешний источник тока, а на двух других зажимах (3—4) возникает э. д. с., называемая э. д. с. Холла. Она равна, как известно,
где Иследованию свойств преобразователей Холла посвящен ряд работ. Наиболее полно современное состояние вопроса изложено в монографии [5], где приводятся сведения как о технологии изготовления, методах исследования, типовых характеристиках, так и об областях возможного применения различных типов преобразователей. Основной характеристикой преобразователя Холла, как элемента измерительного устройства, является его чувствительность Эти особенности преобразователей Холла очень ограничивают в настоящее время область применения их в приборах высокой точности. Однако ряд достоинств, таких, как возможность создания на их основе приборов с малым потреблением, простота, с которой достигается изменение диапазонов измерения, и другие, обусловливают все новые попытки создать на основе этих преобразователей приборы для измерения тока, напряжения и мощности. При измерении мощности в преобразователе следует обеспечить зависимость одной из входных величин от падения напряжения на нагрузке, а второй — от тока через нее. Конструктивно это может достигаться двумя путями. В первом варианте обмотка, создающая магнитное поле, обтекается током через нагрузку При постоянном токе
где Ваттметры с преобразователем Холла состоят из трех элементов: собственно преобразователя или множительного устройства, магнитной системы и измерительной системы, состоящей, в свою очередь, из первичных преобразователей и из измерительного прибора постоянного тока. При рассмотрении погрешностей таких ваттметров целесообразно, так же как это сделано при рассмотрении электродинамических ваттметров, считать их состоящими из трех групп: погрешностей, имеющих место только на переменном токе; погрешностей, имеющих место только на постоянном токе, и погрешностей, проявляющихся равным образом на постоянном и переменном токе. Каждому из элементов таких ваттметров в той или иной мере присущи погрешности всех трех групп. Погрешности магнитопровода. К первой группе погрешностей относятся погрешности, обусловливаемые зависимостью магнитной проницаемости от частоты, потерями на вихревые токи и перемагничивание, из-за появления которых происходит сдвиг фаз между магнитным потоком и намагничивающим током. При работе на постоянном токе погрешности от магнитопровода появляются вследствие явлений гистерезиса. Качественно оба вида этих погрешностей оцениваются соотношениями, полученными при рассмотрении погрешностей ферродинамических ваттметров, и приводят к аналогичным последствиям. Методы их уменьшения те же — использование материала с высокой магнитной проницаемостью и малой остаточной намагниченностью. Конструкция магнитопровода должна обеспечивать сведение к минимуму влияния вихревых токов и линейную зависимость магнитного потока от магнитодвижущей силы. К погрешностям третьей группы следует отнести изменение параметров магнитной цепи от отклонений температуры. Погрешности преобразователей Холла. К первой группе погрешностей следует отнести погрешности вследствие нелинейной зависимости выходной э. д. с. от магнитного поля, которая возрастает с уменьшением коэффициента мощности (это э. д. с. в выходной цепи, которая наводится переменным магнитным потоком и зависит от индуктивной связи входных и выходных цепей преобразователя). Наличие этой индуцированной э. д. с. приводит к тому, что даже при Погрешностями второй группы являются погрешности в цепях постоянного тока, которые обусловливаются в основном э. д. с. неэквипотенциальности холловских электродов, проявляющейся тем сильнее, чем менее нагружен преобразователь. Изменение температуры приводит, как уже указывалось, к резкому падению чувствительности Погрешности измерительной цепи. Эти погрешности зависят от погрешности прибора постоянного тока, используемого для измерения э. д. с. Погрешность, вносимая реактивностью параллельной цепи, определяется в основном реактивностью добавочного резистора и начинает сказываться при значительно более высоких частотах, чем в электродинамическом ваттметре. Более детальное рассмотрение погрешностей преобразователей Холла показывает, что на их основе могут быть созданы ваттметры с погрешностью 0,2-0,5%. В литературе указывается, что основными достоинствами преобразователей являются возможность использования их при больших токах, так как отпадает ряд трудностей, возникающих при создании трансформаторов тока и шунтов на широкий диапазон частот, а также использования при сильно искаженных формах кривых и при малых коэффициентах мощности. Достоинством преобразователя является изолированность токовой цепи от цепи прибора. Малые размеры воздушного зазора в магнитопроводе преобразователя приводят к существенно меньшим значениям погрешностей, зависящих от свойств магнитопровода, чем в ферродинамичсских ваттметрах. Кроме того, это позволяет размещать несколько преобразователей в одном магнитопроводе, что существенно при введении корректирующих цепей. Преобразователи Холла нашли практическое применение в цифровых ваттметрах типа
|
1 |
Оглавление
|