33. Измерение токов и напряжений в цепях постоянного и переменного тока. Измерение неэлектрических величин.

Измерение токов.

Сопротивление катушек составляет 1-2 кОм и эти сопротивление рассчитаны на полное отклонение стрелки при токе 100-500 мА, что соответствует падению напряжения на приборе 0,1-1 В. Следовательно непосредственное включение электроизмерительного прибора возможна только при измерении малых токов в высокоомных цепях. Чтобы использовать данный прибор для измерения больших токов и снизить его сопротивление применяют шунты. Шунт — устройство, которое позволяет электрическому току протекать в обход какого-либо участка схемы, обычно представляет собой низкоомный резистор, катушку илипроводник.

Шунтирование — процесс параллельного подсоединения электрического элемента к другому элементу, обычно с целью уменьшения итогового сопротивления цепи.

Измерение напряжений

Напряжение измеряется вольтметром. Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с ним включают добавочное сопротивление.

Добавочное сопротивление рассчитывают так, чтобы в цепи с увеличением напряжения вольтметра проходил такой же ток что и при номинальном напряжении, на которое рассчитана обмотка.

Обмотка рассчитана на ток I=U/R При увеличении в цепи напряжения в n раз, ток цепи остается прежним: I = nU/ R+R_Ш = U/R_w

R _Ш = R(n-1)

Измерение неэлектрических величин

Широкое распространение измерения неэлектрических величии (температуры, угловых и линейных размеров, механических усилий и напряжений, деформаций, вибраций, химического состава и т.д.) электрическими методами обусловлено теми преимуществами, которыми они обладают по сравнению с другими методами.

Обычно такие приборы состоят из датчика и измерительного устройства. В датчиках происходит преобразование неэлектрической величины в один из параметров электрической цепи (U, I, R и т.д.). 1.Реостатные преобразователи. Работают на изменении сопротивления реостата, движок которого перемещается под воздействием измеряемой неэлектрической величины.

2.Проволочные преобразователи (тензосопротивления). Их работа основана на изменении сопротивления проволоки при ее деформации.

3.Термопреобразователи (терморезисторы, термосопротивления). В них изменяется сопротивление датчика под воздействием температуры.

4.Индуктивные преобразователи. В них при изменении положения разъемных частей магнитопровода (например, под действием силы, давления, линейного перемещения) меняется индуктивность катушки.

5.Емкостные преобразователи. Могут быть использованы в качестве датчиков перемещения, влажности, химсостава воздуха и др.

7.Индукционные преобразователи. Работают на принципе преобразования неэлектрической величины (например, скорости, ускорения) в индуктированную ЭДС.

34. Назначение, классификация, устройство, принцип действия, основные параметры и характеристики полупроводниковых диодов.

Полупроводниковый диод — полупроводниковый прибор с одним электрическим переходом и двумя выводами (электродами). В отличие от других типов диодов, принцип действия полупроводникового диода основывается на явлении p-n-перехода.

Диодом называется контактное соединение двух полупроводников, один из которых с электронной n - электропроводностью, другой с дырочной p -электропроводностью.

Пограничный слой обладает бесконечным сопротивлением и называется запирающим p-n-переходом. При отсутствии внешнего электрического поля ток через p-n-переход равен 0.

Наличие внешнего электрического поля EB, подключенного к диоду, зависит от его полярности. Если внешнее электрическое поле EB, направлено по направлению EП(рис.7.7), то миллиамперметр покажет небольшой обратный ток  0.

Если внешнее электрическое поле EB, направлено противоположно направлению EП (рис.7.8), то миллиамперметр покажет прямой ток  .

Полупроводниковые диоды имеют следующие основные параметры:

• постоянный обратный ток диода (I_обр) – значение постоянного тока, протекающего через диод в обратном направлении при заданном обратном напряжении;

• постоянное обратное напряжение диода (U_обр) – значение постоянного напряжения, приложенного к диоду в обратном направлении;

• постоянный прямой ток диода (I_пр) – значение постоянного тока, протекающего через диод в прямом направлении;

• постоянное прямое напряжение диода (U_пр) – значение  постоянного напряжения на диоде при заданном постоянном прямом токе;