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功率测量

第12章 - 交流计量电路

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AC电路中的功率测量比与直流电路相比的简单原因可以更复杂,因为相移使得超出仪表的电流乘以仪表的当前图形来复杂的原因。

所需要的是能够确定产品(乘法)的仪器瞬间电压和电流。幸运的是,具有静止和移动线圈的普通电动电动仪运动可以进行精细工作。

三阶段功率测量可以使用两个测力计移动,该测力计移动与两个移动线圈连接在一起,使得单个指针寄存在仪表运动尺度上的电力。显然,这是一种相当昂贵和复杂的运动机制,但它是一个可行的解决方案。

霍尔效应

衍生电子功率计的巧妙方法(一种在系统中产生电力的电信号而不是仅移动指针)基于霍尔效应。

大厅效果是在1879年首先由E. H. Hall注意到的一个不寻常的效果,从而沿着宽度产生电压载流导体暴露于垂直磁场

霍尔效应:电压与垂直磁场的电流和强度成比例。

霍尔效应:电压与垂直磁场的电流和强度成比例。

在扁平的宽度,矩形导体的宽度上产生的电压与电流的大小与磁场的强度成正比。

在数学上,它是这两个变量的产品(乘法)。为任何给定条件产生的“霍尔电压”的量也取决于用于平坦的矩形导体的材料的类型。

已经发现特别准备了“半导体“材料产生比金属更大的霍尔电压,因此现代霍尔效应装置由这些设备制成。

那么有道理的是,如果我们要使用来自外部电路的AC电压通过通过导体推动电流的霍尔效应传感器,并且由电流通电的一对线圈设置磁场的电流效应传感器的交流电电路,霍尔电压与电流电流和电压的倍数直接成比例。

没有质量移动(与机电运动不同),该设备能够提供瞬间功率测量:

霍尔效应电源传感器测量瞬时电力。

霍尔效应电源传感器测量瞬时电力。

霍尔效应装置的输出电压不仅是任何时间点的瞬时电力的表示,但它也将是直流信号!这是因为霍尔电压极性取决于两个都磁场的极性和通过导体的电流方向。

如果当前方向和磁场极性反向 - 当AC电源的半周期 - 输出电压极性将保持不变。

如果电压和电流在电源电路中为90°(电源因数为零,含义)送到负载的实际功率),霍尔设备电流和磁场的交替峰值彼此永远不会一致:当一个是峰值时,另一个将是零。

在那些时间点,霍尔输出电压同样为零,是电流和磁场强度的产品(乘法)。

在那些时间点之间,霍尔输出电压将在正极和负面之间同等波动,产生与通过反应载荷的瞬时吸收和释放功率的信号。

净直流输出电压为零,表示电路中的零真正功率。

电源电路中的电压和电流之间的任何相移都会导致霍尔输出电压振荡,在正极和负面之间振荡,但花费比为负的时间正为正。因此,将存在净直流输出电压。

通过A调节低通滤波器电路,可以将该净直流电压与其混合的AC分离,最终输出信号在敏感的DC仪表运动上注册。

通常它可以在一段时间内而不是瞬间换取电力使用。这种仪表的输出可以以焦点为单位设置,或者从力量是一项工作的衡量标准单位时间。

或者,更常见的是,仪表的输出可以以瓦特小时为单位设置。

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