Dalga formu ve gerilim ölçümü

Gerilim ve akım eğrilerinin şekli pratik kabul edilir sinüzoidal, eğer ordinatlarından herhangi biri, genliğin %5'ini aşmayan bir segment ile genlik olarak kendisine eşit bir sinüzoidin karşılık gelen ordinatından farklıysa.

Sinüzoidalite çeşitli şekillerde test edilebilir. En basitini kullanarak, incelenen eğriyi bir katot ışını osiloskopunun ekranında gözlemleyin.

Bunun için, cihazın ekranına veya şeffaf bir plakaya önceden birbirlerine göre genliklerinin %10'u kadar dikey olarak kaydırılan iki özdeş sinüzoidal çizgi çizilir (Şekil 1).

Test edilen voltaj daha sonra osiloskobun Y girişine uygulanır ve Y kanalındaki kazancı ve tarama periyodunu ayarlayarak ekran eğrisini, yardımcı sinüzoidler tarafından sınırlanan bant içinde kalacak şekilde boyutlandırın. Bu başarılı olursa, voltajın pratik olarak sinüzoidal olduğu kabul edilir.

Pirinç. 1. Katod ışınlı osiloskop kullanarak akım ve gerilim şeklini belirlemek için yardımcı eğriler

Bir eğrinin sinüzoidalliğini belirlemenin ikinci yolunu ele almak için birkaç tanım sunuyoruz. Bildiğiniz gibi, periyodik bir değişkenin değeri etkin, ortalama ve maksimum (genlik) değerlerle karakterize edilebilir. Periyodik miktar x sinüzoidal bir yasaya göre değişirse, tüm değerleri belirli bir şekilde birbiriyle ilişkilidir.

Örneğin, tepe katsayısı olarak adlandırılan genlik değerinin etkin değere oranı ka = xm/ x = √2 = 1.41, yarım periyot için ortalama değerin ortalama değer katsayısı olarak adlandırılan genlik değerine oranı kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 ve son olarak etkin değerin ortalama değere oranı, ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11 olarak adlandırılır.

Bu oranlara odaklanan standart, ortalama ve efektif değerlerin eşzamanlı ölçüm sonuçlarına dayalı olarak periyodik bir niceliğin eğrisinin sinüzoidal şeklini belirlemeye olanak tanır. 1,132> kph> 1,088 ise eğri neredeyse sinüzoidal kabul edilir.

Uygulamada kullanılan ölçüm cihazlarının çoğu ortalama değerlerde kalibre edildiğinden, ortalama ve ortanca değerleri doğrudan ölçmek her zaman mümkün olmamaktadır. Bu durumda araştırılan değer genlik (tepe) ve elektrodinamik voltmetreler ile eş zamanlı olarak ölçülür. Belirtilen üç katsayıyı da belirlemek gerekirse, bir doğrultucu voltmetre bağlanmalıdır.

Voltmetrenin okumaları ve formun sinüzoidalliğini karakterize eden katsayılar aşağıdaki oranlarla ilişkilidir: ka = 1,41U1/ U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/ U1, burada U1, U2, U3 — ortalama sinüzoidal voltaj değerlerinde kalibre edilmiş genlik, elektrodinamik ve doğrultucu ölçekli voltmetrelerin okumaları.

Bir örnek. Transformatörün sekonder sargısının gerilim eğrisinin sinüzoidal olmayan şeklini belirlemek için genlik V3-43, elektrodinamik D-556 ve doğrultucu Ts4317 voltmetreler ile eş zamanlı olarak faz gerilimi ölçülür.

Okumaları U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V idi. Daha sonra ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 59,5 / 76 = 0,5

Sinüzoidal bir eğri için bu katsayıların sırasıyla 1.41, 1.11 ve 0.637 olması gerektiğinden, transformatörün sekonder sargısının geriliminin sinüzoidal olmayan bir forma sahip olduğu sonucuna varılabilir. Sinüzoidal bir voltajda, üç voltmetrenin okumalarının eşit olması gerektiğine dikkat edin.