Kvadratorli elektron vattmetr. Bu tipdagi vattmetr ma’lum algebraik (a + b)2 – (a – b)2 = 4ab ayniyat asosida ishlaydi. Bu yerda ikkita kattalikning ko’paytmasi ularning yig’indisi, ayirmasi va kvadratga ko’tarish bilan almashtiriladi. Elektron sxemalarda qo’shish va kvadratga ko’tarish ko’paytirishga qaraganda osonroq bajariladi.
Ayniyatda a va b ning o’rniga kuchlanish va tokka mos ifodalarni, ya’ni a = Usinωt va b = RIsin(ωt – φ) ni qo’yamiz:
[Usinωt + RIsin(ωt – φ)]2 – [Usinωt – RIsin(ωt – φ)]2 =
= 2RUcosφ – 2RUIcos(2ωt – φ).
O’zgarmas tashkil etuvchi 2RUI quvvatga proportsional va uni magnitoelektrik vattmetr yordamida o’lchash mumkin. O’zgarmas tashkil etuvchini filtrlash lozim, buning uchun milliampermetrni o’zgarmas sig’imli kondensator bilan shuntlash etarlidir. Qo’shish va ayirish operatsiyalarini operatsion kuchaytirgichlar, ikkinchi darajaga ko’tarishni esa kvadratik xarakteristikali elementlar – kvadratorlar bajaradi. Kvadratorli vattmetrning tuzilish sxemasi 5.31-rasmda, printsipial sxemasi esa 5.32- rasmda tasvirlangan bo’lib, bunda kvadratorlar sifatida termoelektrik o’zgartgichlardan foydalanilgan.
Vattmetrning kirish qisqichlari 1, 2 lar o’lchanayotgan quvvat manbasining chiqishi bilan, chiqish qisqichlari 3, 4 lar esa yuklama Zyuk bilan ulangan. Yuklama toki bir xil qarshilikka ega bo’lgan va ketma-ket ulangan ikkita rezistor R orqali oqib o’tadi, bunda qarshilik yuklama qarshiligi moduli |Zyuk| bilan qiyoslaganda hisobga olmasa ham bo’ladigan darajada kichikdir. Bu rezistorlarda yuklama tokiga proportsional kuchlanishlar U1 = U2 = iR tushadi.
Yuklamaga parallel qilib RV rezistor ulangan, uning qarshiligi |Zyuk| dan ko’p marta katta va R dan umuman katta. Shu sababli RV dan olinadigan kuchlanish UV = KUyuk yuklamadagi kuchlanishga proportsional deb hisoblash mumkin. U1 + UV va U1 – UV kuchlanishlar mos ravishda termoo’zgartgichlar TO’1 va TO’2 larning qizdirgichlari zanjiriga beriladi. Qizdirgichlar toklari i1 va i2 ni kamaytirish uchun R1 va R2 rezistorlar ulangan bo’lib, ularning qarshiliklari R rezistorlar qarshiliklaridan juda katta.
Shunday qilib, termoo’zgartgichlarning qizdirgichlari orqali o’tadigan toklar mos ravishda quyidagiga teng:
i1 = (U1 + U2)(R1 + rqizd) va i2 = (U2 – UV)(R2 + rqizd),
bu yerda rqizd – qizdirgich qarshiligi.
Ma’lumki, ET termo-EYuK qizdirgich tokining ta’sir qilayotgan qiymatiga proportsional, bu yerda k – proportsionallik koeffitsientiga bog’liq bo’lib, u termoo’zgartgich tipiga bog’liq. Shu sababli TO’1 va TO’2 termoo’zgartgichlardan olinayotgan termo-EYuK uchun ifodani ushbu ko’rinishda ifodalash mumkin:
. (9.41)
. (9.42)
Termoparalar bir-biriga uchrashma qilib ulangan, demak, milliampermetr ko’rsatishi termo-EYuKlar ayirmasi ET1 – ET2 ga proportsionaldir. U1 = U2 = iR, UV = kUyuk va R1 = R2 = R ekanligini hisobga olib, (5.41) va (5.42) formulalarga asosan quyidagini hosil qilamiz:
(5.43)
bu yerda α – proportsionallik koeffitsienti bo’lib, vatt/voltlarda o’lchanadi.
Ichki qarshiligi RA bo’lgan magnitoelektrik milliampermetr orqali yuklama iste’mol qiladigan o’rtacha quvvatga proportsional IA tok oqib o’tadi:
, (5.44)
bu yerda b – kvadratorli vattmetr sezgirligi bo’lib, milliampervattlarda o’lchanadi. Termopara qarshiligi milliampermetr qarshiligi bilan taqqoslanganda kichikdir va biz uni hisobga olmaymiz. Milliampermetr shkalasini quvvat birliklari – vattlar yoki millivattlarda darajalanadi.
Kvadratorli vattmetrlarni o’nlab gertslardan 1 MGs gacha chastotalar diapazonida qo’llaniladi. Ularning afzalliklari shuki, ko’rsatishlari kuchlanish va tok shakliga bog’liqmas holda chastota va fazaviy siljishga kam bog’liqdir. Xatoligi 1,5...2% ni tashkil etadi. Asosiy kamchiligi – termoo’zgartgichlar xarakteristikalarining to’la identik bo’lish talabidir.
Do'stlaringiz bilan baham: |