Bangos formos ir įtampos matavimas
Įtampos ir srovės kreivių forma laikoma praktiška sinusoidinis, jei kuri nors iš jo ordinačių skiriasi nuo atitinkamos sinusoidės, lygios jai amplitudės, ordinatės, kurios atkarpa neviršija 5 % amplitudės.
Sinusoidiškumą galima patikrinti keliais būdais. Naudodami paprasčiausią iš jų, stebėkite tiriamą kreivę katodinių spindulių osciloskopo ekrane.
Tam prietaiso ekrane arba ant skaidrios plokštelės prieš tai nubrėžiamos dvi identiškos sinusinės linijos, vertikaliai viena kitos atžvilgiu paslinktos 10 % jų amplitudės (1 pav.).
Tada bandoma įtampa įvedama į osciloskopo Y įvestį, o koreguojant Y kanalo stiprinimą ir braukimo periodą, ekrano kreivės dydis yra toks, kad jis būtų juostoje, kurią riboja pagalbiniai sinusoidai. Jei tai pavyksta, įtampa laikoma praktiškai sinusine.
Ryžiai. 1. Pagalbinės kreivės srovės ir įtampos formai nustatyti naudojant katodinių spindulių osciloskopą
Norėdami apsvarstyti antrąjį kreivės sinusiškumo nustatymo būdą, pateikiame keletą apibrėžimų. Kaip žinote, periodinio kintamojo reikšmę galima apibūdinti efektyviąja, vidutine ir maksimalia (amplitudės) reikšmėmis. Jei periodinis dydis x keičiasi pagal sinusoidinį dėsnį, tada visos jo reikšmės yra tam tikru būdu susijusios viena su kita.
Pavyzdžiui, amplitudės reikšmės ir efektyviosios vertės santykis, vadinamas viršūnės koeficientu ka = xm/ x = √2 = 1,41, pusės laikotarpio vidutinės reikšmės ir amplitudės vertės santykis, vadinamas vidutinės vertės koeficientu kCp. = xcp / xm = 2 /π = 0,637 ir galiausiai efektyvios reikšmės ir vidutinės reikšmės santykis, vadinamas kraštinių santykiu ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.
Atsižvelgiant į šiuos santykius, standartas leidžia nustatyti periodinio dydžio kreivės sinusoidinę formą, remiantis tuo pačiu metu atliktų vidutinių ir efektyviųjų verčių matavimo rezultatais. Kreivė laikoma beveik sinusine, jei 1,132> kph> 1,088.
Kadangi dauguma praktikoje naudojamų matavimo priemonių yra kalibruojamos vidutinėmis vertėmis, ne visada įmanoma tiesiogiai išmatuoti vidutines ir medianines vertes. Šiuo atveju tiriama vertė vienu metu matuojama amplitudės (piko) ir elektrodinaminiais voltmetrais. Jei reikia nustatyti visus tris įvardintus koeficientus, reikia prijungti lygintuvą voltmetrą.
Voltmetro rodmenys ir formos sinusiškumą apibūdinantys koeficientai yra susieti su šiais santykiais: ka = 1,41U1/ U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/ U1, kur U1, U2, U3 — amplitudės, elektrodinaminių ir lygintuvo skalės voltmetrų rodmenys, kalibruoti vidutinėmis sinusinės įtampos reikšmėmis.
Pavyzdys. Norint nustatyti transformatoriaus antrinės apvijos įtampos kreivės nesiusoidinę formą, fazinė įtampa matuojama vienu metu su amplitudės V3-43, elektrodinamine D-556 ir lygintuvo Ts4317 voltmetrais.
Jų rodmenys buvo U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Tada ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 59,5 / 5.
Atsižvelgiant į tai, kad sinusinės kreivės atveju šie koeficientai turėtų būti atitinkamai 1,41, 1,11 ir 0,637, galima daryti išvadą, kad transformatoriaus antrinės apvijos įtampa yra ne sinusinės formos. Atkreipkite dėmesį į tai, kad esant sinusoidinei įtampai, visų trijų voltmetrų rodmenys turėtų būti vienodi.