Hullámforma és feszültségmérés

A feszültség- és áramgörbék alakja praktikusnak tekinthető szinuszos, ha valamelyik ordinátája eltér egy vele azonos amplitúdójú szinusz megfelelő ordinátájától, amelynek szakasza nem haladja meg az amplitúdó 5%-át.

A szinuszoiditást többféleképpen lehet tesztelni. Ezek közül a legegyszerűbbet használva figyelje meg a vizsgált görbét egy katódsugároszcilloszkóp képernyőjén.

Ehhez előzőleg két egyforma szinuszos vonalat rajzolunk a készülék képernyőjére vagy egy átlátszó lemezre, egymáshoz képest függőlegesen eltolva az amplitúdójuk 10%-ával (1. ábra).

A vizsgált feszültség ezután az oszcilloszkóp Y bemenetére kerül, és az Y csatorna erősítésének és a sweep-periódus beállításával úgy méretezzük a képernyő görbét, hogy az a segéd szinuszosok által korlátozott sávon belül legyen. Ha ez sikerül, akkor a feszültség gyakorlatilag szinuszosnak tekinthető.

Rizs. 1. Segédgörbék az áram és a feszültség alakjának meghatározásához katódsugároszcilloszkóp segítségével

A görbe szinuszosságának meghatározásának második módjának figyelembevételéhez számos definíciót vezetünk be. Mint ismeretes, egy periodikus változó értéke az effektív, az átlagos és a maximális (amplitúdó) értékkel jellemezhető. Ha az x periodikus mennyiség egy szinuszos törvény szerint változik, akkor minden értéke bizonyos módon kapcsolódik egymáshoz.

Például az amplitúdóérték és az effektív érték aránya, az úgynevezett ka = xm/ x = √2 = 1,41, a fél periódus átlagértékének az amplitúdóértékhez viszonyított aránya, amelyet kCp átlagérték-együtthatónak nevezünk. = xcp / xm = 2 /π = 0,637 és végül az effektív érték és az átlagos érték aránya, amelyet ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11 képaránynak nevezünk.

Ezekre az arányokra összpontosítva a szabvány lehetővé teszi egy periodikus mennyiség görbéjének szinuszos alakjának meghatározását az átlagos és effektív értékek egyidejű mérésének eredményei alapján. A görbe közel szinuszosnak tekinthető, ha 1,132> kph> 1,088.

Tekintettel arra, hogy a gyakorlatban használt mérőműszerek többsége átlagértékre van kalibrálva, nem mindig lehet közvetlenül mérni az átlagot és a mediánt. Ebben az esetben a vizsgált értéket egyszerre mérjük amplitúdó (csúcs) és elektrodinamikus voltmérőkkel. Ha mindhárom megnevezett együtthatót meg kell határozni, egy egyenirányító voltmérőt kell csatlakoztatni.

A voltmérő leolvasása és a forma szinuszosságát jellemző együtthatók a következő arányokhoz kapcsolódnak: ka = 1,41U1/ U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/ U1, ahol U1, U2, U3 — amplitúdó-, elektrodinamikus és egyenirányítóskála voltmérők átlagos szinuszos feszültségértékekben kalibrált leolvasásai.

Egy példa. A transzformátor szekunder tekercsének feszültséggörbéjének nem szinuszos alakjának meghatározásához a fázisfeszültséget egyidejűleg mérik a V3-43 amplitúdójú, elektrodinamikus D-556 és egyenirányító Ts4317 voltmérőkkel.

Leolvasásuk U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Ekkor ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 59,5 /5.

Tekintettel arra, hogy szinuszos görbe esetén ezeknek az együtthatóknak 1,41-nek, 1,11-nek és 0,637-nek kell lenniük, megállapítható, hogy a transzformátor szekunder tekercsének feszültsége nem szinuszos alakú. Ügyeljen arra, hogy szinuszos feszültség esetén mindhárom voltmérő leolvasásának egyenlőnek kell lennie.