Mätning av vågform och spänning

Formen på spännings- och strömkurvorna anses vara praktisk sinus-, om någon av dess ordinata skiljer sig från motsvarande ordinata för en sinusform lika med den i amplitud, med ett segment som inte överstiger 5 % av amplituden.

Sinusoidalitet kan testas på flera sätt. Använd den enklaste av dem och observera den undersökta kurvan på skärmen av ett katodstråleoscilloskop.

För detta ritas två identiska sinusformade linjer tidigare på enhetens skärm eller på en transparent platta, förskjutna vertikalt i förhållande till varandra med 10% av deras amplitud (fig. 1).

Spänningen som testas appliceras sedan på oscilloskopets Y-ingång, och genom att justera förstärkningen på Y-kanalen och svepperioden, dimensionera skärmkurvan så att den ligger inom det band som begränsas av hjälpsinusformerna. Om detta lyckas anses spänningen vara praktiskt taget sinusformad.

Ris. 1. Hjälpkurvor för att bestämma ström- och spänningsform med hjälp av ett katodstråleoscilloskop

För att överväga det andra sättet att bestämma sinusformaliteten för en kurva, introducerar vi flera definitioner. Som du vet kan värdet av en periodisk variabel karakteriseras av de effektiva, medelvärde och maximala (amplitud) värdena. Om den periodiska kvantiteten x ändras enligt en sinusform, är alla dess värden relaterade till varandra på ett visst sätt.

Till exempel, förhållandet mellan amplitudvärdet och det effektiva värdet, kallad toppkoefficienten ka = xm/ x = √2 = 1,41, förhållandet mellan medelvärdet under en halv period och amplitudvärdet, kallat medelvärdeskoefficienten kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 och slutligen förhållandet mellan det effektiva värdet och medelvärdet, kallat bildförhållandet ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.

Med fokus på dessa förhållanden tillåter standarden att bestämma den sinusformade formen av kurvan för en periodisk mängd baserat på resultaten av den samtidiga mätningen av medelvärdena och effektiva värden. Kurvan anses vara nästan sinusformad om 1,132> km/h> 1,088.

På grund av att de flesta mätinstrument som används i praktiken är kalibrerade i medelvärden, är det inte alltid möjligt att direkt mäta medel- och medianvärden. I detta fall mäts det undersökta värdet samtidigt med amplitud (topp) och elektrodynamiska voltmetrar. Om det är nödvändigt att bestämma alla tre namngivna koefficienter bör en likriktarvoltmeter anslutas.

Avläsningarna av voltmetern och koefficienterna som kännetecknar formens sinusform är relaterade till följande förhållanden: ka = 1,41U1/ U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/ U1, där U1, U2, U3 — avläsningar av voltmetrar för amplitud, elektrodynamisk och likriktarskala kalibrerade i sinusformade medelspänningsvärden.

Ett exempel. För att bestämma den icke-sinusformade formen av spänningskurvan för transformatorns sekundärlindning, mäts fasspänningen samtidigt med amplitud V3-43, elektrodynamisk D-556 och likriktare Ts4317 voltmetrar.

Deras avläsningar var U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Sedan ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 569,5 /.

På grund av det faktum att för en sinusformad kurva bör dessa koefficienter vara 1,41, 1,11 respektive 0,637, kan man dra slutsatsen att spänningen hos transformatorns sekundärlindning har en icke-sinusformad form. Var uppmärksam på det faktum att med en sinusformad spänning bör avläsningarna för alla tre voltmetrarna vara lika.