Основы электроники

           Токовый шунт (ТШ), в соответствии с ГОСТ 30012.1-2002 — это устройство, представляющее собой сопротивление, включаемое параллельно измерительной цепи прибора (в контексте измерительных приборов таких как стрелочный вольтметр или амперметр).

           Если же рассматривать шунт именно как метрологический специализированный первичный измерительный преобразователь (преобразователь первичной величины (тока) в удобно измеряемую величину (напряжение)), то он может работать в связке не только со стрелочными приборами, но и как элемент схемы, посредством которого можно контролировать величину тока (используя закон Ома). Именно с этой точки зрения и рассмотрим данное изделие.

Читать далее

           Для измерения токов небольшой величины (от единиц до нескольких десятков ампер) отлично подойдут токоизмерительные шунты или датчики, работающие на эффекте Холла. Но в тех случаях, когда необходимо измерять, сотни или даже тысячи ампер переменного тока, используют специальный датчик переменного тока — трансформатор тока (далее в тексте — ТТ).

           Принцип работы этого устройства такой же, как и у трансформатора напряжения, и основан на явлении электромагнитной индукции, за счёт чего организуется гальваническая развязка между измерительным прибором и силовой цепью. Подобные датчики широко применяются в системах учёта электроэнергии и в устройствах защиты, обеспечивая безопасную работу и длительный срок эксплуатации контрольно-измерительных систем.

Читать далее

           В промышленности и быту существует множество устройств, в которых предусмотрена возможность регулировки выходной мощности. Регулировка, например, частоты вращения электродвигателя переменного тока (электроинструмент, миксеры, пылесосы, вентиляторы), интенсивность нагрева электропечи или паяльника, выходная нагрузочная способность источников питания на управляемых выпрямителях. Для решения этих задач применяется простой и эффективный фазовый регулятор мощности на тиристорах.

Читать далее

           Полупроводниковые терморезисторы обладают существенной нелинейностью, поэтому выполнять расчёт их температуры по известной величине сопротивления рекомендуется с помощью математической аппроксимирующей модели — уравнение Стейнхарта-Харта (The Steinhart-Hart equation):

Читать далее

           Тиристор — это полупроводниковый прибор, который применяется как электронный ключ для управления электрическим током. Как и полупроводниковый диод, тиристор способен проводить ток только в одном направлении и имеет два устойчивых состояния: закрытое и открытое. При этом есть возможность управлять моментом открытия тиристора через специальный третий управляющий электрод, но невозможно этим же электродом переключить прибор обратно в закрытое состояние (такие компоненты ещё называют однооперационными).

           Существуют и другие виды тиристоров: динисторы, симисторы, запираемые тиристоры, фототиристоры, оптотиристоры. Все они отличаются структурой и способом управления. В этой статье мы сосредоточим внимание и рассмотрим только наиболее часто и широко применяемый на практике классический трёхвыводной тиристор (другое название — тринистор), запираемый в обратном направлении и с управлением по катоду.

Читать далее

           Фоторезистор (ФР) — это пассивный полупроводниковый прибор, представляющий собой резистор, у которого изменяется сопротивление (проводимость) при облучении светом. 

           Принцип работы данного компонента основан на внутреннем фотоэффекте: в процессе поглощения полупроводником световой энергии в нём возрастает проводимость (то есть уменьшается сопротивление) за счёт появления в полупроводнике свободных носителей заряда (электронов). Фоторезистор не имеет p-n-перехода, как транзистор или диод, поэтому способен проводить ток в любом направлении и, соответственно, может работать в цепях как постоянного, так и переменного токов.

           Такие компоненты используются как датчики света в различных областях: детектор света для автоматизации освещения, системы безопасности, системы дистанционного управления, робототехника и другие направления.

Читать далее

           Термопреобразователь сопротивления (ТПС) — датчик температуры (первичный преобразователь), принцип действия которого основан на изменении сопротивления чувствительного элемента (ЧЭ) от температуры. Его особенностью является высокая точность, а также линейность номинальной статической характеристики (НСХ), то есть зависимость изменения величины электрического сопротивления (ЭС) от температуры.

           Термопреобразователь может именоваться по-другому: термометр сопротивления (ТС) или термосопротивление. В англоязычной среде принято использовать термин Resistance Temperature Detector (RTD).

           В связи с таким разнообразием терминов иногда возникает путаница между понятиями термосопротивление и терморезистор. Между ними принципиальная разница, которая обусловлена устройством чувствительного элемента:

           — терморезистор изготавливается из смеси полупроводниковых материалов;

           — термосопротивление представляет собой намотанную металлическую проволоку (применяется платина, медь, никель и их сплавы) или нанесённую на диэлектрическую подложку металлизированную плёнку.

           Такие сенсоры имеют положительный температурный коэффициент (при нагреве ЭС увеличивается).

Читать далее

           Эффект Холла — это гальваномагнитное явление, которое заключается в возникновении поперечного электрического поля и, соответственно, разности потенциалов в проводнике, через который течёт электрический ток. При этом проводник помещён в магнитное поле, силовые линии которого направлены перпендикулярно направлению тока в проводнике. Разность потенциалов в проводнике располагается перпендикулярно магнитному полю (поперёк направлению электрического тока).

Читать далее

           Терморезистор — это полупроводниковый прибор (полупроводниковый резистор с нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ)), сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.

           Под этим термином подразумевается именно электронный компонент на базе полупроводниковых материалов. Иногда его путают с термосопротивлением. Термосопротивление (термопреобразователь сопротивления, Resistance Temperature Detector (RTD)) — это электронный компонент, который используется в качестве датчика температуры. Его принцип действия основан на способности некоторых металлов (медь, никель, платина) изменять своё электрическое сопротивление в зависимости от изменения температуры почти линейно (в отличие от полупроводниковых датчиков — терморезисторов).

Читать далее

           Умножитель напряжения — это разновидность схемы диодного выпрямителя, который позволяет получить из переменного напряжения высокое постоянное напряжение. Умножитель увеличивает амплитудное значение входного переменного напряжения в определённое целое количество раз за счёт использования диодно-емкостных секций (степень увеличения зависит от количества секций/ступеней). Такую схему можно отнести к высоковольтным AC/DC преобразователям.

Читать далее