Měření průběhu a napětí
Tvar křivek napětí a proudu je považován za praktický sinusový, pokud se některá z jeho ordinát liší od odpovídající ordináty sinusoidy, která je jí stejná, v amplitudě, přičemž segment nepřesahuje 5 % amplitudy.
Sinusovitost lze testovat několika způsoby. Pomocí nejjednoduššího z nich pozorujte zkoumanou křivku na obrazovce katodového osciloskopu.
Za tímto účelem jsou na obrazovce zařízení nebo na průhlednou desku předem nakresleny dvě identické sinusové čáry, vzájemně vertikálně posunuté o 10 % své amplitudy (obr. 1).
Testované napětí se poté přivede na vstup Y osciloskopu a nastavením zesílení na kanálu Y a periody rozmítání upravte velikost křivky obrazovky tak, aby ležela v pásmu omezeném pomocnými sinusoidami. Pokud se to podaří, pak je napětí považováno za prakticky sinusové.
Rýže. 1. Pomocné křivky pro určení tvaru proudu a napětí pomocí katodového osciloskopu
Abychom zvážili druhý způsob určení sinusoidity křivky, zavedeme několik definic. Jak víte, hodnotu periodické proměnné lze charakterizovat efektivní, průměrnou a maximální (amplitudovou) hodnotou. Pokud se periodické množství x mění podle sinusového zákona, pak všechny jeho hodnoty spolu určitým způsobem souvisí.
Například poměr hodnoty amplitudy k efektivní hodnotě, nazývaný koeficient výkyvu ka = xm/ x = √2 = 1,41, poměr průměrné hodnoty za polovinu periody k hodnotě amplitudy, nazývaný koeficient průměrné hodnoty kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 a nakonec poměr efektivní hodnoty k průměrné hodnotě, nazývaný poměr stran ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.
Norma se zaměřením na tyto poměry umožňuje určit sinusový tvar křivky periodické veličiny na základě výsledků současného měření střední a efektivní hodnoty. Křivka je považována za téměř sinusovou, pokud 1,132> kph> 1,088.
Vzhledem k tomu, že většina v praxi používaných měřicích přístrojů je kalibrována v průměrných hodnotách, není vždy možné přímo měřit střední a střední hodnoty. V tomto případě je zkoumaná hodnota měřena současně amplitudovými (špičkovými) a elektrodynamickými voltmetry. Pokud je nutné určit všechny tři jmenované koeficienty, měl by být připojen usměrňovací voltmetr.
Údaje voltmetru a koeficienty charakterizující sinusovost tvaru se vztahují k následujícím poměrům: ka = 1,41U1/U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/U1, kde U1, U2, U3 — odečty amplitudových, elektrodynamických a usměrňovacích voltmetrů kalibrovaných na střední hodnoty sinusového napětí.
Příklad. Pro určení nesinusového tvaru křivky napětí sekundárního vinutí transformátoru se současně měří fázové napětí amplitudou V3-43, elektrodynamickými voltmetry D-556 a usměrňovači Ts4317.
Jejich hodnoty byly U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Pak ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 59,5 / 7
Vzhledem k tomu, že pro sinusovou křivku by tyto koeficienty měly být 1,41, 1,11 a 0,637, lze usuzovat, že napětí sekundárního vinutí transformátoru má nesinusový tvar. Věnujte pozornost skutečnosti, že při sinusovém napětí by měly být hodnoty všech tří voltmetrů stejné.