Medición de forma de onda y voltaje

La forma de las curvas de voltaje y corriente se considera práctica. sinusoidal, si alguna de sus ordenadas difiere de la ordenada correspondiente de una sinusoide igual a ella en amplitud, con un segmento que no exceda el 5% de la amplitud.

La sinusoidalidad se puede probar de varias maneras. Usando el más simple de ellos, observe la curva investigada en la pantalla de un osciloscopio de rayos catódicos.

Para esto, se dibujan previamente dos líneas sinusoidales idénticas en la pantalla del dispositivo o en una placa transparente, desplazadas verticalmente entre sí en un 10% de su amplitud (Fig. 1).

Luego, el voltaje bajo prueba se aplica a la entrada Y del osciloscopio y, al ajustar la ganancia en el canal Y y el período de barrido, dimensione la curva de pantalla para que quede dentro de la banda limitada por las sinusoides auxiliares. Si esto tiene éxito, entonces se considera que el voltaje es prácticamente sinusoidal.

Arroz. 1. Curvas auxiliares para determinar la forma de corriente y voltaje usando un osciloscopio de rayos catódicos

Para considerar la segunda forma de determinar la sinusoidalidad de una curva, presentamos varias definiciones. Como sabes, el valor de una variable periódica se puede caracterizar por los valores efectivo, promedio y máximo (amplitud). Si la cantidad periódica x cambia según una ley sinusoidal, entonces todos sus valores están relacionados entre sí de cierta manera.

Por ejemplo, la relación entre el valor de amplitud y el valor efectivo, denominada coeficiente de cresta ka = xm/ x = √2 = 1,41, la relación entre el valor medio de medio período y el valor de amplitud, denominada coeficiente de valor medio kCp = xcp / xm = 2 /π = 0,637 y finalmente la relación del valor efectivo al valor medio, denominada relación de aspecto ke = x / xCp = π / (2√2) = 1,11.

Centrándose en estas relaciones, el estándar permite determinar la forma sinusoidal de la curva de una cantidad periódica en función de los resultados de la medición simultánea de los valores promedio y efectivo. La curva se considera casi sinusoidal si 1,132 > kph > 1,088.

Debido al hecho de que la mayoría de los instrumentos de medición utilizados en la práctica están calibrados en valores medios, no siempre es posible medir directamente los valores medios y medianos. En este caso, el valor investigado se mide simultáneamente con voltímetros de amplitud (pico) y electrodinámicos. Si es necesario determinar los tres coeficientes mencionados, se debe conectar un voltímetro rectificador.

Las lecturas del voltímetro y los coeficientes que caracterizan la sinusoidalidad de la forma están relacionados con las siguientes relaciones: ka = 1.41U1/ U2, кf = U2/0.9U3, kcp = 0.673 = U3/ U1, donde U1, U2, U3 — lecturas de voltímetros de amplitud, electrodinámicos y de escala rectificadora calibrados en valores medios de tensión sinusoidal.

Un ejemplo. Para determinar la forma no sinusoidal de la curva de tensión del devanado secundario del transformador, la tensión de fase se mide simultáneamente con los voltímetros de amplitud V3-43, electrodinámico D-556 y rectificador Ts4317.

Sus lecturas fueron U1 = 76 V, U2 = 61 V, U3 = 59,5 V. Entonces 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

Debido a que para una curva sinusoidal estos coeficientes deben ser 1.41, 1.11 y 0.637, respectivamente, se puede concluir que la tensión del devanado secundario del transformador tiene forma no sinusoidal. Preste atención al hecho de que con un voltaje sinusoidal, las lecturas de los tres voltímetros deben ser iguales.