Viļņu formas un sprieguma mērīšana
Sprieguma un strāvas līkņu forma tiek uzskatīta par praktisku sinusoidāls, ja kāda no tās ordinātām atšķiras no atbilstošās sinusoīda ordinātas, kas tai vienāda ar amplitūdu, ar segmentu, kas nepārsniedz 5% no amplitūdas.
Sinusoiditāti var pārbaudīt vairākos veidos. Izmantojot vienkāršāko no tiem, novērojiet pētāmo līkni katodstaru osciloskopa ekrānā.
Šim nolūkam uz ierīces ekrāna vai uz caurspīdīgas plāksnes iepriekš ir novilktas divas identiskas sinusoidālas līnijas, kas vertikāli nobīdītas viena pret otru par 10% no to amplitūdas (1. att.).
Pēc tam pārbaudāmais spriegums tiek pielikts osciloskopa Y ieejai, un, pielāgojot Y kanāla pastiprinājumu un slaucīšanas periodu, ekrāna līkni izmērojiet tā, lai tā atrastos joslā, ko ierobežo papildu sinusoīdi. Ja tas izdodas, spriegums tiek uzskatīts par praktiski sinusoidālu.
Rīsi. 1. Palīglīknes strāvas un sprieguma formas noteikšanai, izmantojot katodstaru osciloskopu
Lai apsvērtu otro veidu, kā noteikt līknes sinusoiditāti, mēs ieviešam vairākas definīcijas. Kā zināms, periodiskā mainīgā lieluma vērtību var raksturot ar efektīvo, vidējo un maksimālo (amplitūdas) vērtībām. Ja periodiskais lielums x mainās saskaņā ar sinusoidālo likumu, tad visas tā vērtības ir noteiktā veidā saistītas viena ar otru.
Piemēram, amplitūdas vērtības attiecība pret efektīvo vērtību, ko sauc par virsotnes koeficientu ka = xm/ x = √2 = 1,41, pusperioda vidējās vērtības attiecība pret amplitūdas vērtību, ko sauc par vidējās vērtības koeficientu kCp. = xcp / xm = 2 /π = 0,637 un visbeidzot efektīvās vērtības attiecība pret vidējo vērtību, ko sauc par malu attiecību ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.
Koncentrējoties uz šīm attiecībām, standarts ļauj noteikt periodiska lieluma līknes sinusoidālo formu, pamatojoties uz vienlaicīgu vidējo un efektīvo vērtību mērījumu rezultātiem. Līkne tiek uzskatīta par gandrīz sinusoidālu, ja 1,132> kph> 1,088.
Sakarā ar to, ka lielākā daļa praksē izmantoto mērinstrumentu ir kalibrēti vidējās vērtībās, ne vienmēr ir iespējams tieši izmērīt vidējo un vidējo vērtību. Šajā gadījumā pētāmo vērtību mēra vienlaicīgi ar amplitūdas (pīķa) un elektrodinamiskajiem voltmetriem. Ja nepieciešams noteikt visus trīs nosauktos koeficientus, jāpievieno taisngrieža voltmetrs.
Voltmetra rādījumi un formas sinusoiditāti raksturojošie koeficienti ir saistīti ar šādām attiecībām: ka = 1.41U1/ U2, кf = U2/0.9U3, kcp = 0.673 = U3/ U1, kur U1, U2, U3 — amplitūdas, elektrodinamisko un taisngriežu skalas voltmetru rādījumi, kas kalibrēti vidējās sinusoidālās sprieguma vērtībās.
Piemērs. Lai noteiktu transformatora sekundārā tinuma sprieguma līknes nesinusoidālo formu, fāzes spriegumu mēra vienlaikus ar amplitūdas V3-43, elektrodinamisko D-556 un taisngrieža Ts4317 voltmetriem.
To rādījumi bija U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Tad ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 59,5 / 5.
Sakarā ar to, ka sinusoidālai līknei šiem koeficientiem jābūt attiecīgi 1,41, 1,11 un 0,637, var secināt, ka transformatora sekundārā tinuma spriegumam ir nesinusoidāla forma. Pievērsiet uzmanību faktam, ka ar sinusoidālu spriegumu visu trīs voltmetru rādījumiem jābūt vienādiem.