Выпрямительные приборы. 
Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах

Для измерения тока в цепях повышенной частоты широко применяют выпрямительные приборы, состоящие из выпрямительного преобразователя и магнитоэлектрического микроили миллиамперметра (рис. 3.16, а). В качестве выпрямительных элементов используются полупроводниковые (германиевые или кремниевые) диоды, выпрямляющее действие которых определяется коэффициентом выпрямления.

где / и Д — прямой и обратный токи; R_np и Я_об — прямое и обратное сопротивление диода.

Коэффициент выпрямления зависит от частоты, значения преобразуемой электрической величины и от температуры окружающей среды. С повышением частоты часть тока ответвляется через внутреннюю емкость диода и коэффициент выпрямления уменьшается.

Выпрямительные приборы работают по схемам одноили двухполупериодного выпрямления (рис. 3.16, а, 6, г). Ток в течение положительного полу периода проходит по измерительной ветви (открыт диод Д, и витки катушки миллиамперметра), в течение отрицательного полупериода — по защитной ветви (диод Д₂ и резистор R). Обе ветви идентичны, сопротивление резистора R равно сопротивлению катушки миллиамперметра R_A. Через диод Д₁ проходит пульсирующий ток i (рис. 3.16, в), а показания миллиамперметра пропорциональны постоянной составляющей тока или среднему значению Д. Если измеряемый ток синусоидальной формы, а Допределен на рис. 3.16 (в, д), то.

Рис. 3.16. Схемы выпрямительных амперметров и графики токов и напряжений:

а, б, в — при однополупериодном выпрямлении; г, д — при двухполупериодном выпрямлении В схеме двухполупериодного выпрямления (рис. 3.16, г) измеряемый ток в течение положительного полупериода проходит по цепи Д₍ — миллиамперметр — Д₃, а в течение отрицательного — Д₂ — миллиамперметр — Д₄. Показания миллиамперметра пропорциональны средневыпрямленному значению переменного тока. Для синусоидального средневыпрямленного / тока (рис. 3.16, Э).

Шкалу выпрямительного прибора всегда градуируют в среднеквадратических значениях тока синусоидальной формы, поэтому все оцифрованные деления шкалы умножают на коэффициент формы К₍^ = 1,11, а = S_[K, I_rBB = S_{I. Главными источниками, влияющими на погрешности выпрямительных приборов, являются градуировки миллиамперметра, емкость диодов, изменение температуры окружающей среды, выход частоты за пределы рабочего диапазона, отклонение формы кривой измеряемого тока от синусоидальной.

Для измерения больших токов применяют приборы со схемой, представленной на рис. 3.17, а. Здесь резисторы R являются шунтами для каждого полупериода тока. В многопредельных амперметрах набор таких шунтов помещают внутри корпуса и переключают наружным ручным переключателем. Выпрямительный вольтметр состоит из миллиамперметра и добавочного резистора /?_д (рис. 3.17, б). Добавочные резисторы располагаются внутри корпуса многопредельного вольтметра и переключают их при изменении предела измерения.

Рис. 3.17. Схемы выпрямительных приборов.

Выпрямительные приборы получили широкое распространение в качестве комбинированных измерителей постоянного и переменного тока и напряжения. Снабженные источником постоянного напряжения, они могут использоваться для измерения электрического сопротивления.