Схема с диодным мостом

Эта схема интересна тем, что может сразу выдавать постоянное напряжение для измерения. Схема выполняется в соответствии с рисунком 3.6.

Рисунок 3.6 - Схема с диодным мостом

Емкости C1 и С2 подсоединены к источнику переменного напряжения с помощью четырех диодов D1, D2, D3, и D4 и двух дополнительных конденсаторов Сс (Сс > C1, C2). В каждом полупериоде переменного напряжения открывается соответствующая пара диодов (D1, D4 или D2, и D3). При этом каждый из конденсаторов Сс соединяется последовательно то с емкостью C1, то с емкостью С2. При неравенстве емкостей C1 и С2 токи через конденсаторы Сс, текущие в положительном и отрицательном направлениях, будут не равны между собой. Вследствие этого на конденсаторах появится постоянное напряжение, которое и является выходным.

Перейдем к упрощенному рассмотрению работы схемы. Предположим, что диоды D1, D2, D3, и D4 идеальны (падение напряжения на диодах ud = 0). Конденсаторы Сс заряжаются, из соображений симметрии, до равных и противоположных по знаку напряжений +uc и -uc соответственно.

Во время положительной полуволны источника с амплитудой Es конденсатор C1 заряжается через D1 до напряжения uc1 = Es + uc, а конденсатор C2 заряжается через D4 до напряжения uc2 = Esuc.

Во время отрицательной полуволны с амплитудой –Es конденсатор C1 заряжается через D2 до напряжения u’c1 =Esuc, а конденсатор C2 заряжается через D3 до напряжения u’c2 =Es + uc.

В течение полного периода колебаний заряд ∆Qc, отдаваемый в емкость Сc, в среднем нулевой: ∆Qc = 0; он является суммой зарядов ∆Q1 и ∆Q2, отдаваемых С1 и C2:

,

где , .

Отсюда получаем зависимость:

либо для измеряемого напряжения:

.

Более строгие вычисления, учитывающие падение напряжения на четырех диодах (по предположению равные) и потенциометрическое деление напряжения источника величинами Сс и С1, C2, приводят к более точному выражению для измеряемого напряжения:

.

Возможная нестабильность выходного напряжения определяется неидентичностью падения напряжения на диодах, поэтому диоды должны тщательно подбираться. Чтобы избежать шунтирования емкостей датчика паразитными емкостями, диодная сборка помещается в корпус датчика. Неравенство паразитных емкостей проводов приводит к изменению переменной составляющей напряжения на выходе; на постоянную составляющую напряжения эти емкости не влияют.

Емкости двух конденсаторов C1 и С2 могут играть различные роли, а именно:

- C1 – постоянный конденсатор, а емкостный датчик С2 = C1 + ∆C или наоборот;

- дифференциальный конденсатор, в котором и .

 






Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 946; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.025 сек.