Bølgeform og spenningsmåling

Formen på spennings- og strømkurvene anses som praktisk sinusformet, hvis noen av dens ordinater avviker fra den tilsvarende ordinaten til en sinusformet lik den i amplitude, med et segment som ikke overstiger 5 % av amplituden.

Sinusoidalitet kan testes på flere måter. Bruk den enkleste av dem, observer den undersøkte kurven på skjermen til et katodestråleoscilloskop.

For dette er to identiske sinusformede linjer tidligere tegnet på skjermen til enheten eller på en gjennomsiktig plate, forskjøvet vertikalt i forhold til hverandre med 10% av deres amplitude (fig. 1).

Spenningen som testes tilføres deretter Y-inngangen til oscilloskopet, og ved å justere forsterkningen på Y-kanalen og sveipeperioden dimensjonerer du skjermkurven slik at den ligger innenfor båndet begrenset av hjelpesinusene. Hvis dette lykkes, anses spenningen å være praktisk talt sinusformet.

Ris. 1. Hjelpekurver for å bestemme strøm- og spenningsform ved hjelp av et katodestråleoscilloskop

For å vurdere den andre måten å bestemme sinusoidaliteten til en kurve på, introduserer vi flere definisjoner. Som du vet, kan verdien av en periodisk variabel karakteriseres av de effektive, gjennomsnittlige og maksimale (amplitude) verdiene. Hvis den periodiske mengden x endres i henhold til en sinusformet lov, er alle verdiene relatert til hverandre på en bestemt måte.

For eksempel, forholdet mellom amplitudeverdien og den effektive verdien, kalt toppkoeffisienten ka = xm/ x = √2 = 1,41, forholdet mellom gjennomsnittsverdien for en halv periode og amplitudeverdien, kalt gjennomsnittsverdikoeffisienten kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 og til slutt forholdet mellom den effektive verdien og gjennomsnittsverdien, kalt sideforholdet ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.

Med fokus på disse forholdene, gjør standarden det mulig å bestemme den sinusformede formen til kurven til en periodisk mengde basert på resultatene av den samtidige målingen av gjennomsnitts- og effektive verdier. Kurven regnes som nesten sinusformet hvis 1,132> km/t> 1,088.

På grunn av at de fleste av måleinstrumentene som brukes i praksis er kalibrert i gjennomsnittsverdier, er det ikke alltid mulig å måle middel- og medianverdier direkte. I dette tilfellet måles den undersøkte verdien samtidig med amplitude (topp) og elektrodynamiske voltmetre. Hvis det er nødvendig å bestemme alle tre navngitte koeffisienter, bør et likerettervoltmeter kobles til.

Avlesningene til voltmeteret og koeffisientene som karakteriserer formens sinusoidalitet er relatert til følgende forhold: ka = 1,41U1/ U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/ U1, hvor U1, U2, U3 — avlesninger av amplitude, elektrodynamisk og likeretterskala voltmetre kalibrert i gjennomsnittlig sinusformede spenningsverdier.

Et eksempel. For å bestemme den ikke-sinusformede formen til spenningskurven til sekundærviklingen til transformatoren, måles fasespenningen samtidig med amplitude V3-43, elektrodynamisk D-556 og likeretter Ts4317 voltmeter.

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

På grunn av det faktum at for en sinusformet kurve bør disse koeffisientene være henholdsvis 1,41, 1,11 og 0,637, kan det konkluderes med at spenningen til sekundærviklingen til transformatoren har en ikke-sinusformet form. Vær oppmerksom på det faktum at med en sinusformet spenning bør avlesningene til alle tre voltmetrene være like.