Mesura de forma d'ona i tensió

La forma de les corbes de tensió i corrent es considera pràctica sinusoïdal, si alguna de les seves ordenades difereix de l'ordenada corresponent d'una sinusoide igual a aquesta en amplitud, amb un segment que no superi el 5% de l'amplitud.

La sinusoïdalitat es pot provar de diverses maneres. Utilitzant el més senzill d'ells, observeu la corba investigada a la pantalla d'un oscil·loscopi de raigs catòdics.

Per a això, prèviament es dibuixen dues línies sinusoïdals idèntiques a la pantalla del dispositiu o sobre una placa transparent, desplaçades verticalment entre elles un 10% de la seva amplitud (Fig. 1).

A continuació, la tensió provada s'aplica a l'entrada Y de l'oscil·loscopi i, ajustant el guany al canal Y i el període d'escombrat, dimensiona la corba de pantalla de manera que es trobi dins de la banda limitada pels sinusoides auxiliars. Si això té èxit, es considera que la tensió és pràcticament sinusoïdal.

Arròs. 1. Corbes auxiliars per determinar la forma de corrent i tensió mitjançant un oscil·loscopi de raigs catòdics

Per considerar la segona manera de determinar la sinusoïdalitat d'una corba, introduïm diverses definicions. Com sabeu, el valor d'una variable periòdica es pot caracteritzar pels valors efectius, mitjans i màxims (amplitud). Si la quantitat periòdica x canvia segons una llei sinusoïdal, aleshores tots els seus valors es relacionen entre si d'una determinada manera.

Per exemple, la relació entre el valor de l'amplitud i el valor efectiu, anomenada coeficient de cresta ka = xm/ x = √2 = 1,41, la relació entre el valor mitjà durant mig període i el valor d'amplitud, anomenat coeficient de valor mitjà kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 i finalment la relació entre el valor efectiu i el valor mitjà, anomenada proporció d'aspecte ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.

Centrant-se en aquestes proporcions, l'estàndard permet determinar la forma sinusoïdal de la corba d'una magnitud periòdica a partir dels resultats de la mesura simultània dels valors mitjans i efectius. La corba es considera gairebé sinusoïdal si 1,132> kph> 1,088.

A causa del fet que la majoria dels instruments de mesura utilitzats a la pràctica estan calibrats en valors mitjans, no sempre és possible mesurar directament els valors mitjans i mitjans. En aquest cas, el valor investigat es mesura simultàniament mitjançant voltímetres d'amplitud (pic) i electrodinàmics. Si és necessari determinar els tres coeficients anomenats, s'ha de connectar un voltímetre rectificador.

Les lectures del voltímetre i els coeficients que caracteritzen la sinusoïdalitat de la forma es relacionen amb les relacions següents: ka = 1,41U1/U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/U1, on U1, U2, U3 — lectures de voltímetres d'amplitud, electrodinàmics i rectificadors calibrats en valors de tensió sinusoïdal mitjans.

Un exemple. Per determinar la forma no sinusoïdal de la corba de tensió del bobinatge secundari del transformador, la tensió de fase es mesura simultàniament amb l'amplitud V3-43, els voltímetres electrodinàmics D-556 i el rectificador Ts4317.

Les seves lectures van ser U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Aleshores ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 59,5 = 59,5 / .

A causa del fet que per a una corba sinusoïdal, aquests coeficients haurien de ser 1,41, 1,11 i 0,637, respectivament, es pot concloure que la tensió del bobinatge secundari del transformador té una forma no sinusoïdal. Preste atenció al fet que amb una tensió sinusoïdal, les lectures dels tres voltímetres han de ser iguals.