Общие замечания

Высокая чувствительность, точность и малое собственное потреб­ление мощности выгодно отличают магнитоэлектрические приборы от других электромеханических приборов. Ввиду этого понятно стремление использовать магнитоэлектрический измерительный механизм для измерений на переменном токе. Эта задача решена путем преобразования переменного тока в постоянный, с последующим измерением его обычным магнитоэлектрическим прибором.

В качестве преобразователей переменного тока в постоянный вменяются полупроводниковые выпрямители, термопреобразователи, электронные лампы и полупроводниковые триоды. В соответствии с используемым типом преобразователя приборы носят название: выпрямительные, термоэлектрические и электронные.

Полупроводниковые выпрямители имеют неограниченный срок службы, малые габариты и вес, что позволяет сделать выпрямитель­ные приборы компактными, простыми и надежными в работе. Вы­прямительные приборы отличаются высокой чувствительностью и малым потреблением мощности. Нестабильность характеристик проводниковых выпрямителей и сильное влияние температуры приводят к снижению точности выпрямительных приборов. Область применения таких приборов ограничена частотами порядка 10 - 20 кгц, что объясняется влиянием собственной емкости полупровод­никовых выпрямителей.

Термоэлектрические преобразователи обладают малой индуктив­ностью и малой емкостью, ввиду чего показания термоэлектрического прибора мало зависят от частоты. Использование теплового дей­ствия тока в термоэлектрических приборах приводят к заметному увеличению потребляемой прибором мощности. Термоэлектри­ческие приборы применяются главным образом в качестве высоко­частотных амперметров.

Электронные измерительные приборы занимают особое место среди магнитоэлектрических приборов с преобразователями пере­менного тока в постоянный. Использование в качестве преобразова­теля электронной лампы значительно изменяет характеристики прибора. В ряде случаев электронные приборы оказываются неза­менимыми, и их применение значительно расширяет возможности электроизмерительной техники. К числу основных достоинств электронных приборов нужно отнести их высокую чувствительность, получаемую за счет использования усилительных свойств электрон­ных ламп, что особенно важно для измерений на переменном токе. Приборы могут работать в широком диапазоне частот: от постоян­ного тока до частот порядка сотен мегагерц. Практическое отсут­ствие потребления мощности из измеряемой цепи позволяет исполь­зовать эти приборы для измерений в маломощных цепях (наладка радиосхем, схем связи).

Наряду с этими достоинствами электронные измерительные приборы обладают также и недостатками, к числу которых следует отнести в первую очередь сравнительно невысокую точность, а также наличие источника питания, потребляющего значительную мощность от сети, и связанную с этим громоздкость прибора. Срок службы электронных приборов ограничен сроком службы электрон­ных ламп.

Некоторые из этих недостатков могут быть частично устранены заменой электронных ламп полупроводниковыми элементами. Как известно, полупроводники имеют ряд преимуществ по сравнению с электронными лампами: малые габариты, большой срок службы, механическая прочность, малое собственное потребление, отсут­ствие цепи накала. Однако полупроводники имеют пока меньшую стабильность и больший разброс параметров, чем электронные лампы.

В настоящее время наиболее распространены электронные вольт­метры переменного и постоянного тока, электронные частотомеры, тераомметры, приборы для измерения емкости и индуктивности и другие. Ряд перечисленных приборов, например вольтметры, частотомеры, тераомметры, серийно выпускаются отечественной промышленностью.

Выпрямительные приборы

Выпрямительные приборы представляют собой соединение магнтоэлектрического измерительного механизма с одним или не­сколькими полупроводниковыми выпрямителями. Чаще в выпрямительных приборах применяются меднозакисные, германиевые и кремниевые выпрямители. Устройство меднозакисного и германиевых выпрямителей (точечного и плоскостного) показано на рис.24.

Меднозакисный выпрямитель (рис.24, а) представляет собой пластинку (или шайбу), на которой путем нагревания и последующего быстрого охлаждения образован слой закиси меди. Решающую роль в процессе выпрямления играет очень тонкий слой между медью и закисью меди, называемый запирающим слоем.

Рис. 24 Устройство полупроводниковых выпрямителей