交流/直流(AC/DC)变换器

交流-直流转换器

AC-DC transfer

交直流转换有热电变换、电动系、静电系、电子 系等方法。迄今，热电变换仍是一种误差小、灵敏度 高、有较好稳定性的交直流转换方法。热电变换器由 加热丝和热电偶组成，其间有云母绝缘，热电变换器原理示意图 1.加热丝;2.云母片;3.热偶洪.隔离云母片; 5.冷端散热片;6.加热丝引线刃.热偶引线 电流通过加热丝所产生的热量使热电偶产生热电 势，大小决定于通过加热丝的电流。有效值相等的交 流和直流电流在加热丝上产生的电功率相等，翰出的 热电势也相等，由此可实现交直流电流的比较。 热电变换器的交直流转换误差中包含有在热电转 换过程中通过直流和交流电流时，由于一些物理效应 (汤姆孙效应和帕尔蒂效应)的影响不同所引起的直流 误差，这是因为，这些效应所引起的附加发热在通过直 流时不能像通过交流时可以抵消。此外，还有高频下 容性泄漏和趋肤效应所引起的高频误差，以及低频下 温度波动所引起的低频误差。单元热电变换器的转换 误差小于1 x 10一5，使用频率可到10MHZ;多元热电变 换器的转换误差则小于1 x 10，但其频率特性较单 元热点变换器的差，一般只使用在lookHZ以下。中国 研制的具有保护热电偶的多元热电变换器在4OHZ- 15kHZ范围内交直流转换误差小于1 x 10一‘。还有一 种称为薄膜型的热电变换器，是利用集成电路制造技 术将加热丝和热偶都集中在一块小基片上而成的，目 前有的已做到2(X)多个结。其频率特性介于单结和多 结变换器之间，可使用到1 MHz以上，在100翻Hz以下 不确定度也可达10一6数t级。 近年来发展起来的模数转换器和采样及数据处理 技术，也可看作为一种交直流转换方法，尽管准确度目 前还比不上热电转换，但已经取得了很多实际应用。 当模数转换器对交流信号采样测量时，得到的是交流 信号的瞬时值，再按照交流量的定义，通过计算获得如 有效值、平均值等特征量。由于模数转换器一般是以 直流参考电压(齐纳管)为转换标准的，因此实际上这 也是一种交直流转换。为了提高转换精度，人们在提 高数模转换器的性能(速率和位数)、改进采样策略和 数据处理方法等方面进行了有意义的工作。