קראו בכותר - הנדסת חשמל בקרה ואנרגיה : מדידות - חלק א
73
2 . 6 מדידת מתח ח ילופין כאשר זרם ההטיה בגלוונומטר הוא זרם חילופין בעל ערכים חיוביים ושליליים , המחוג נע ימינה ( כמקובל ) כאשר הזרם בקוטביות חיובית , ושמאלה - כאשר הזרם בקוטביות שלילית . כאשר האות הנבדק הוא בעל תדר נמוך , המחוג ינוע ימינה ושמאלה סביב נקודת האפס של לוח השנתות . למנגנון ההטיה של המחוג יש זמן תגובה סופי ; לכן , כאשר זרם החילופין יהיה בתדר גדול יחסית , המחוג כמעט ולא יספיק להגיב וירטוט מעט . כדי לאפשר מדידת זרם חילופין במד הזרם , משתמשים במיישר זרם ( דיודה ) המאפשר זרימת זרם בקוטביות חיובית בלבד דרך מד הזרם . 2 . 6 . 1 מד מתח חילופין בסיסי באיור 2 . 12 מופיע תרשים בסיסי של מד מתח חילופין . באיור 2 . 12 מופיע מעגל מיישר חד-דרכי ( חצי גל , ( המאפשר את מעברו של החלק החיובי של אות החילופין בלבד לגלוונומטר . בעת מדידת מתחים גדולים ( עשרות וולטים , ( ניתן להניח שמפל המתח הנופל על דיודת היישור זניח ולוח השנתות ליניארי . כשמודדים מתחים קטנים , יש להתחשב במפל המתח על הדיודה כאשר מסמנים את המתחים על לוח השנתות של המודד . לא ניתן להשתמש במעגל זה למדידת מתחים הקטנים ממתח סף ההולכה של הדיודה , לכן התחום הקטן ביותר שניתן למדוד מתח חילופין במודד זה הוא , 3 V לעומת 0 . 3 V במצב של מדידת מתח ישר . איור 2 . 12 מד מתח חילופין - תרשים בסיסי
נסביר להלן כיצד ממירים את קריאת הזרם בגלוונומטר לערכים יעילים ( RMS ) של מתח חילופין . צורת המתח במבוא המכשיר מתוארת באיור 2 . 13 א . צורת הזרם בגלוונומטר , לאחר היישור , מופיעה באיור 2 . 13 ב . קריאת המכשיר תהיה נכונה רק עבור אות סינוסואידלי , ולכן נהוג להשתמש במונח TRUE RMS ( ערך יעיל אמיתי ) עבור אות כזה . עבור צורת אות שונה ( ריבועי , למשל ) קריאת המכשיר אינה נכונה . המחוג מגיב , כמובן , לגודל הזרם הממוצע . / מעגלי העיצוב מתוכננים כך שהמחוג יורה על גבי לוח השנתות את הערך היעיל ( RMS ) של מתח החילופין . למעשה , כדי לקבל את , ( 7 יש לכפול את RMS הערך הממוצע / בגורם קבוע מסוים . נחשב מהו הקבוע הזה ; av כאשר / p הוא זרם השיא במעגל . הקשר בין מתח השיא u לבין זרם השיא I p נתון במשוואה הבאה כאשר R = R + R היא ההתנגדות הכוללת של הגלוונומטר , מתוך נוסחאות ( 13-2 ) T m s ו ( 14-2 ) - נקבל : את הערך היעיל של מתח החילופין L ' ניתן לחשב לפי 1 הצבת ( 16-2 ) ב ( 17-2 ) - נותנת :