Pevodnky pro men efektivn hodnoty stdavch napt Efektivn

  • Slides: 10
Download presentation
Převodníky pro měření efektivní hodnoty střídavých napětí

Převodníky pro měření efektivní hodnoty střídavých napětí

Efektivní hodnota střídavého napětí (proudu) Efektivní hodnota je vyjadřuje prácí elektrického proudu (napětí) za

Efektivní hodnota střídavého napětí (proudu) Efektivní hodnota je vyjadřuje prácí elektrického proudu (napětí) za dobu periody – je odvozena z výkonu elektrického proudu • Matematická definice efektivní hodnoty veličiny x(t) (napětí nebo proudu): • Fyzikální definice efektivní hodnoty proudu i(t):

Výpočtové převodníky a) Explicitní počítací převodník efektivní hodnot – nezpětnovazební převodník – vychází z

Výpočtové převodníky a) Explicitní počítací převodník efektivní hodnot – nezpětnovazební převodník – vychází z matematické definice efektivní hodnoty veličiny KV – kvadrátor – obvod s kvadratickou převodní charakteristikou u 2=k. u 12 DP – dolnofrekvenční propust (integrační článek) – výstupem je ustálená střední hodnota druhé mocniny vstupního napětí ODM – výpočet druhé odmocniny Vlastnosti: • snadná realizace • omezený dynamický rozsah – max. 3 dekády • menší přesnost

Kvadrátor lze realizovat vhodným zapojením diod a rezistorů Je-li vstupní napětí U menší než

Kvadrátor lze realizovat vhodným zapojením diod a rezistorů Je-li vstupní napětí U menší než prahové napětí diody D 1 protéká proud pouze rezistorem R 0 Překročí-li napětí U prahové napětí diody D 1 začne procházet proud i rezistorem R 1 S postupným zvyšováním napětí protéká proud více rezistory Vhodnou volbou rezistorů lze dosáhnout kvadratické závislosti mezi proudem a napětím i=k. u 2 Zpětný převod proudu na napětí se realizuje invertujícím zapojením operačního zesilovače

Obvody s kradrátory Druhá mocnina napětí Jednobran na vstupu invetujícího zapojení OZ tvoří zdroj

Obvody s kradrátory Druhá mocnina napětí Jednobran na vstupu invetujícího zapojení OZ tvoří zdroj proudu, v tomto případě I=k. U 12 Zpětnovazební rezistor převádí proud na napětí U 2=k. R 2. U 12 Druhá odmocnina napětí Kvadrátor realizující funkci I=k. U 2 napájený ze zdroje konstantního proudu zapojený ve zpětné vazbě realizuje odmocninu ze vstupního napětí U 1

b) Implicitní (zpětnovazební) převodník efektivní hodnoty Vstupní obvod současně realizuje kvadrát vstupního napětí dělený

b) Implicitní (zpětnovazební) převodník efektivní hodnoty Vstupní obvod současně realizuje kvadrát vstupního napětí dělený výstupním (zpětnovazebním) napětím Dolní propust (RC integrační článek) najde střední hodnotu průběhu U 10 Napěťový sledovač zajišťuje impedanční oddělení dolní propusti od dalších obvodů

Násobičky a děličky • lze realizovat logaritmickými a exponenciálními členy, které využívají exponenciální závislosti

Násobičky a děličky • lze realizovat logaritmickými a exponenciálními členy, které využívají exponenciální závislosti mezi kolektorovým proudem a napětím báze-emitor Exponenciální funkce Logaritmická funkce

Realizace druhé mocniny a dělení Blokové schéma obvodu pro realizaci funkce u. X 2/UZV

Realizace druhé mocniny a dělení Blokové schéma obvodu pro realizaci funkce u. X 2/UZV Rozdíl logaritmů realizuje rozdílová zesilovač – hodnota rezistoru R/2 na vstupu rozdílového zesilovače realizuje násobení 2

Zpětnovazební tepelný převodník efektivní hodnoty Využívá porovnání tepelných účinků vstupního střídavého proudu a výstupního

Zpětnovazební tepelný převodník efektivní hodnoty Využívá porovnání tepelných účinků vstupního střídavého proudu a výstupního stejnosměrného proudu na dvou identických termoelektrických elementech = kombinace termočlánku a „topného“ rezistoru Vlastnosti: • pro nízké frekvence (20 Hz až 50 k. Hz) je přesnost vysoká v řádu 0, 01 % • mezní frekvence 10 MHz až 100 MHz při chybě 2 až 5 % • nevýhodou je dlouhá doba ustálení

Tepelný zpětnovazební převodník využívající pár monolitických termoelementů Operační zesilovač je zapojený jako rozdílový zesilovač

Tepelný zpětnovazební převodník využívající pár monolitických termoelementů Operační zesilovač je zapojený jako rozdílový zesilovač porovnávající tepelné účinky vstupního napětí (proudu) s tepelnými účinky výstupního napětí ( proudu)