Lainekuju ja pinge mõõtmine
Pinge- ja voolukõverate kuju peetakse praktiliseks sinusoidne, kui mõni selle ordinaat erineb amplituudilt sellega võrdse sinusoidi vastavast ordinaadist, mille segment ei ületa 5% amplituudist.
Sinusoidaalsust saab testida mitmel viisil. Kasutades neist kõige lihtsamat, jälgige uuritud kõverat katoodkiireostsilloskoobi ekraanil.
Selleks tõmmatakse eelnevalt seadme ekraanile või läbipaistvale plaadile kaks identset sinusoidset joont, mis on üksteise suhtes vertikaalselt nihutatud 10% nende amplituudist (joonis 1).
Seejärel rakendatakse testitav pinge ostsilloskoobi Y-sisendile ning Y-kanali võimenduse ja pühkimisperioodi reguleerimisega kohandage ekraanikõverat nii, et see jääks abisiinusoididega piiratud ribasse. Kui see õnnestub, loetakse pinge praktiliselt sinusoidseks.
Riis. 1. Abikõverad voolu ja pinge kuju määramiseks katoodkiireostsilloskoobi abil
Kõvera sinusoidaalsuse määramise teise viisi käsitlemiseks tutvustame mitmeid definitsioone. Nagu teate, saab perioodilise muutuja väärtust iseloomustada efektiivse, keskmise ja maksimaalse (amplituudi) väärtusega. Kui perioodiline suurus x muutub vastavalt sinusoidaalsele seadusele, siis on kõik selle väärtused üksteisega teatud viisil seotud.
Näiteks amplituudi väärtuse ja efektiivse väärtuse suhe, mida nimetatakse harjakoefitsiendiks ka = xm/ x = √2 = 1,41, poole perioodi keskmise väärtuse ja amplituudi väärtuse suhet, mida nimetatakse keskmise väärtuse koefitsiendiks kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 ja lõpuks efektiivse väärtuse ja keskmise väärtuse suhe, mida nimetatakse kuvasuhteks ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.
Nendele suhetele keskendudes võimaldab standard keskmiste ja efektiivsete väärtuste samaaegse mõõtmise tulemuste põhjal määrata perioodilise suuruse kõvera sinusoidse kuju. Kõverat peetakse peaaegu sinusoidseks, kui 1,132> kph> 1,088.
Kuna enamus praktikas kasutatavatest mõõteriistadest on kalibreeritud keskmistes väärtustes, ei ole alati võimalik kesk- ja mediaanväärtusi otse mõõta. Sel juhul mõõdetakse uuritavat väärtust samaaegselt amplituudi (tipp) ja elektrodünaamiliste voltmeetritega. Kui on vaja määrata kõik kolm nimetatud koefitsienti, tuleks ühendada alaldi voltmeeter.
Voltmeetri näidud ja vormi sinusoidaalsust iseloomustavad koefitsiendid on seotud järgmiste suhetega: ka = 1,41U1/ U2, кf = U2/0,9U3, kcp = 0,673 = U3/ U1, kus U1, U2, U3 — amplituudi-, elektrodünaamiliste ja alaldi skaala voltmeetrite näidud, mis on kalibreeritud keskmistes siinuspinge väärtustes.
Näide. Trafo sekundaarmähise pingekõvera mittesinusoidse kuju määramiseks mõõdetakse faasipinget samaaegselt amplituudi V3-43, elektrodünaamilise D-556 ja alaldi Ts4317 voltmeetritega.
Nende näidud olid U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Siis ka = 1,41 x 76/61 = 1,76, ke = 1,11 x 61 / 59,5 = 1, 14, kcp = 0,637 x 59,5 / 5.
Tulenevalt asjaolust, et sinusoidse kõvera korral peaksid need koefitsiendid olema vastavalt 1,41, 1,11 ja 0,637, võib järeldada, et trafo sekundaarmähise pingel on mittesinusoidne vorm. Pöörake tähelepanu asjaolule, et sinusoidse pinge korral peaksid kõigi kolme voltmeetri näidud olema võrdsed.