Merjenje valovne oblike in napetosti
Oblika krivulj napetosti in toka velja za praktično sinusno, če se katera koli njegova ordinata razlikuje od ustrezne ordinate sinusoide, ki ji je enaka po amplitudi, pri čemer segment ne presega 5 % amplitude.
Sinusoidalnost lahko testiramo na več načinov. Z najenostavnejšim med njimi opazujte preiskovano krivuljo na zaslonu katodnega osciloskopa.
Za to sta na zaslonu naprave ali na prozorni plošči predhodno narisani dve enaki sinusni črti, ki sta navpično premaknjeni glede na drugo za 10% svoje amplitude (slika 1).
Napetost, ki se preskuša, se nato uporabi na vhodu Y osciloskopa in s prilagoditvijo ojačanja na kanalu Y in obdobja brisanja prilagodite velikost krivulje zaslona tako, da leži znotraj pasu, omejenega s pomožnimi sinusoidami. Če to uspe, se šteje, da je napetost praktično sinusna.
riž. 1. Pomožne krivulje za določanje oblike toka in napetosti s pomočjo katodnega osciloskopa
Za obravnavo drugega načina določanja sinusoidalnosti krivulje uvedemo več definicij. Kot veste, lahko vrednost periodične spremenljivke označimo z efektivno, povprečno in največjo (amplitudno) vrednostjo. Če se periodična količina x spreminja po sinusnem zakonu, potem so vse njene vrednosti med seboj povezane na določen način.
Na primer, razmerje med vrednostjo amplitude in efektivno vrednostjo, imenovano vršni koeficient ka = xm/ x = √2 = 1,41, razmerje med povprečno vrednostjo za pol obdobja in vrednostjo amplitude, imenovano koeficient povprečne vrednosti kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 in nazadnje razmerje med efektivno in povprečno vrednostjo, imenovano razmerje stranic ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.
Če se osredotočimo na ta razmerja, standard omogoča določitev sinusne oblike krivulje periodične količine na podlagi rezultatov hkratnega merjenja povprečnih in efektivnih vrednosti. Krivulja se šteje za skoraj sinusno, če je 1,132> kph> 1,088.
Ker je večina merilnih instrumentov, ki se uporabljajo v praksi, umerjena v povprečnih vrednostih, ni vedno mogoče neposredno izmeriti srednjih in medianih vrednosti. V tem primeru se preiskovana vrednost hkrati meri z amplitudnim (vrhnim) in elektrodinamičnim voltmetrom. Če je treba določiti vse tri imenovane koeficiente, priključimo usmerniški voltmeter.
Odčitki voltmetra in koeficienti, ki označujejo sinusoidnost oblike, so povezani z naslednjimi razmerji: ka = 1,41U1 / U2, кf = U2 / 0,9U3, kcp = 0,673 = U3 / U1, kjer U1, U2, U3 - odčitki amplitudnih, elektrodinamičnih in usmerniških voltmetrov, umerjenih na srednje sinusne vrednosti napetosti.
Primer. Za določitev nesinusne oblike napetostne krivulje sekundarnega navitja transformatorja se fazna napetost meri hkrati z amplitudo V3-43, elektrodinamičnim D-556 in usmerniškim voltmetrom Ts4317.
Njihovi odčitki so bili U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Potem je ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 59,5 / 76 = 0,5
Glede na to, da bi morali biti za sinusno krivuljo ti koeficienti 1,41, 1,11 oziroma 0,637, lahko sklepamo, da ima napetost sekundarnega navitja transformatorja nesinusno obliko. Bodite pozorni na dejstvo, da morajo biti pri sinusni napetosti odčitki vseh treh voltmetrov enaki.