Golfvorm- en spanningsmeting

De vorm van de spannings- en stroomcurven wordt als praktisch beschouwd sinusvormig, als een van zijn ordinaten verschilt van de overeenkomstige ordinaat van een sinusoïde die qua amplitude gelijk is, met een segment dat niet groter is dan 5% van de amplitude.

Sinusoïdaliteit kan op verschillende manieren worden getest. Bekijk met behulp van de eenvoudigste de onderzochte curve op het scherm van een kathodestraal-oscilloscoop.

Hiervoor worden vooraf twee identieke sinusvormige lijnen getekend op het scherm van het apparaat of op een transparante plaat, verticaal ten opzichte van elkaar verschoven met 10% van hun amplitude (Fig. 1).

De te testen spanning wordt vervolgens toegepast op de Y-ingang van de oscilloscoop, en door de versterking op het Y-kanaal en de sweepperiode aan te passen, wordt de schermcurve zodanig aangepast dat deze binnen de band ligt die wordt begrensd door de hulpsinusoïden. Als dit lukt, wordt de spanning als praktisch sinusvormig beschouwd.

Rijst. 1. Hulpcurven voor het bepalen van stroom- en spanningsvorm met behulp van een kathodestraaloscilloscoop

Om de tweede manier te overwegen om de sinusoïdaliteit van een curve te bepalen, introduceren we verschillende definities. Zoals u weet, kan de waarde van een periodieke variabele worden gekarakteriseerd door de effectieve, gemiddelde en maximale (amplitude) waarden. Als de periodieke grootheid x verandert volgens een sinusvormige wet, dan zijn al zijn waarden op een bepaalde manier aan elkaar gerelateerd.

Bijvoorbeeld de verhouding van de amplitudewaarde tot de effectieve waarde, de topcoëfficiënt ka = xm/x = √2 = 1,41, de verhouding van de gemiddelde waarde voor een halve periode tot de amplitudewaarde, de gemiddelde waardecoëfficiënt kCp genoemd = xcp / xm = 2 /π = 0,637 en tot slot de verhouding van de effectieve waarde tot de gemiddelde waarde, de beeldverhouding genoemd ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.

Door zich op deze verhoudingen te concentreren, maakt de norm het mogelijk om de sinusvormige vorm van de curve van een periodieke grootheid te bepalen op basis van de resultaten van de gelijktijdige meting van de gemiddelde en effectieve waarden. De curve wordt als bijna sinusvormig beschouwd als 1,132 > km/u > 1,088.

Doordat de meeste in de praktijk gebruikte meetinstrumenten gekalibreerd zijn in gemiddelde waarden, is het niet altijd mogelijk om de gemiddelde en mediaanwaarden direct te meten. In dit geval wordt de onderzochte waarde gelijktijdig gemeten door amplitude (piek) en elektrodynamische voltmeters. Als het nodig is om alle drie genoemde coëfficiënten te bepalen, moet een gelijkrichter-voltmeter worden aangesloten.

De aflezingen van de voltmeter en de coëfficiënten die de sinusoïdaliteit van het formulier kenmerken, zijn gerelateerd aan de volgende verhoudingen: ka = 1.41U1/ U2, кf = U2/0.9U3, kcp = 0.673 = U3/ U1, waarbij U1, U2, U3 — aflezingen van amplitude-, elektrodynamische en gelijkrichterschaal voltmeters gekalibreerd in gemiddelde sinusvormige spanningswaarden.

Een voorbeeld. Om de niet-sinusvormige vorm van de spanningscurve van de secundaire wikkeling van de transformator te bepalen, wordt de fasespanning gelijktijdig gemeten met amplitude V3-43, elektrodynamische D-556 en gelijkrichter Ts4317 voltmeters.

Hun waarden waren U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Dan is 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

Vanwege het feit dat deze coëfficiënten voor een sinusvormige curve respectievelijk 1,41, 1,11 en 0,637 moeten zijn, kan worden geconcludeerd dat de spanning van de secundaire wikkeling van de transformator een niet-sinusvormige vorm heeft. Let erop dat bij een sinusvormige spanning de waarden van alle drie de voltmeters gelijk moeten zijn.