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【一陸技】精選300題_問061-整流形計器

整流形計器

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  会社の同僚たちと一陸技の勉強会をしています。
  勉強会では「合格精選300題 一陸技問題集」を使っています。
  本ブログでは勉強会で解いた問題の解説を掲載していきます。

合格精選300題 第一級陸上無線技術士試験問題集合格精選300題 第一級陸上無線技術士試験問題集
(1998/10)
吉川 忠久

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問061 
次の整流形計器の取扱い方法に関する記述について、[ ]内に入れるべき字句を答えよ。

 整流形計器は、一般的に[ ア ]と整流回路を組み合わせて作られており。その指示値は、[ イ ]を示す。例えば、電流値が 

 問61-01

で表される電流を測定すると、その値は[ ウ ]となる。

 また、交流の値は通常実効値で表されるので、この計器は[ エ ]の電流の指示値を実効値に勘案した値で目盛が付けられている。したがって、測定する電流の波形が歪んでいるときは、[ オ ]が生じることがあるので、注意する必要がある。


解説

整流形計器は問060でも少し紹介しました。
今回はもう少し詳しく解説しましょう。


整流形計器とは、
可動コイル形計器を交流でも使えるようにしたものであり、
その構造は、[可動コイル形計器]と整流回路とを
組合わせたものになっています。

つまり、整流形計器とは基本的に
可動コイル形計器の特徴を受け継いだものとなっています。

ということで、整流形計器を理解するには
可動コイル形計器をちゃんと理解しておかないといけません。
逆に可動コイル形計器を理解しておけば、
整流形計器は楽勝です☆


では可動コイル形計器を少し復習しましょう。

可動コイル形計器とは、
永久磁石の磁界と可動コイルに流れる電流の相互作用を利用した指示計器でしたね。
この構造では交流を流すとコイルに交番磁界が発生するため
直流の測定しかできない、という特徴がありました。
また、直流の測定となるので、指示値も平均値を示すものとなっています。


整流形計器では、
可動コイル形計器の直流しか測定できないという点を克服していますが、
指示値は[平均値]を示すという特徴を引き継いでいます。

例えば、問題にあるように、

  問61-01

で表される電流を測定した場合には、
正弦波を一定の区間で積分し、それを積分区間で割ってやれば平均値が求まるので
次のように求めることができます。

まずは、電流iを1/2周期の区間で積分します。

 問61-02

ここで、T/2 = π/ωなので、

         問61-03

となり、よって平均値Iaveは、

 問61-04

となります。


また、整流形計器は主に交流を測定するための計器です。
(直流を測定するのであったら可動コイル形計器で済みますからね)
そのため、整流形計器の目盛は、交流は通常実効値で示されるため、
指示値の平均値ではなく実効値で目盛付けしてある方が便利です。

よって、整流形計器では、ちゃんと、
平均値を実効値に換算した値で目盛付けしてあります。

ただし、ここで注意しないといけないのは、入力される交流が
方形波か、のこぎり波か、正弦波か、といった波形の違いによって
平均値から実効値に換算する場合の式が異なるということです。

整流形計器では、入力される交流は[正弦波]であると想定して
平均値から実効値への換算が行われています。
つまり、正弦波以外の波が入力されると、
平均値から実効値への換算が正しく行われず、
それは[誤差]となって表れてしまうので注意となります。


以上より、解答は次のようになります。

[ ア ]-可動コイル形計器
[ イ ]-平均値
[ ウ ]-(2√2/π)I
[ エ ]-正弦波
[ オ ]-誤差


参考文献

1・2級陸技受験教室〈1〉無線工学の基礎1・2級陸技受験教室〈1〉無線工学の基礎
(2007/10)
安達 宏司

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