Измерение переменного напряжения

Синусоидальный сигнал характеризуется следующими параметрами:

мгновенное значение – U(t)

амплитуда - (пиковое значение)

среднее значение -

средневыпрямленное значение -

среднеквадратичное, действующее, эффективное значение - .

-начальная фаза;

1) Среднее значение за период

Импульсное напряжение

2) Средневыпрямленное значение

U_свз

двух - полупериодный выпрямитель - преобразователь средневыпрямленного значения

3) Средне квадратичное значение

среднеквадратичный преобразователь
параболическая ВАХ

4) Пиковое значение

Пиковый преобразователь

открытый вход

закрытый вход

5) Связь между

Коэффициент амплитуды

Коэффициент формы

6) Параметры несинусоидальных сигналов

Таб. 1.

Вольтметры переменных напряжений могут быть с преобразователями:

а) средневыпрямленного значения;

б) среднеквадратичного значения;

в) пикового значения;

Шкала может быть отградуирована (теоретически):

а) в средневыпрямленных значениях;

б) в среднеквадратичных (эффективны) значениях;

в) в пиковых (амплитудных) значениях.

7) Отсчет показаний вольтметров в зависимости от типа преобразователя и формы сигнала.

Пример 1. Какова амплитуда синусоидального напряжения, если произведен отсчет по шкале вольтметра, отградуированной в эффиктивных значениях? Вольтметрс преобразователем пиковых значений.

1. Отсчет . Следовательно, (см. Таб. 1).

Пример 2. Каково действующее значение напряжения треугольной формы, если отсчет произведен на шкале, отградуированной в эффективных значениях синусоидального напряжения. Преобразователь вольтметра СКЗ.

1. , следовательно амплитуда измеряемого напряжения треугольной формы

2. Действующее значение измеряемого напряжения

Пример 3. Вольтметр имеет преобразователь средневыпрямленных значений, а отградуирован в среднеквадратических значениях синусоидального сигнала. Каково средневыпрямленное значение сигнала измеряемого таким вольтметром?

Указание: следует показания вольтметра перевести в значения того параметра, который соответствует типу преобразователя.

1. Отсчет по шкале переведем в
9. Корректирующий множитель М, на который необходимо умножить показания вольтметра , градуированных в СКВ на синусоидальном сигнале, для определения искомого параметра несинусоидального сигнала.

Таб. 2

Искомый параметр несинусоидального сигнала	Тип преобразователя вольтметра
СКЗ	СВЗ	ПЗ

Здесь: - показание вольтметра, отградуированного в СКЗ синусоидального сигнала;

- коэффициенты амплитуды и формы несинусоидального сигнала (см. Таб. 1).

Из таблицы видно, что поправочный множитель М состоит из двух сомножителей: первый осуществляет перевод показания вольтметра в то значение, на которое реагирует преобразователь вольтметра, второй- переводит полученное значение напряжения в требуемое.

Для такого перевода необходимо знать коэффициенты исследуемого сигнала. Второй множитель равен 1 в трёх случаях: измерение вольтметром с преобразователем СКЗ, измерение вольтметром с преобразователем СВЗ и измерение вольтметром с преобразователем ПЗ.

Пример 4. Определить показания цифрового вольтметра переменного тока с преобразователем средневыпрямленного значения (СВЗ) и открытым входом, отградуированным в среднеквадратических значениях (КЗ) синусоидального сигнала, если на вход подан сигнал в форме последовательности прямоугольных импульсов с амплитудой , длительностью и периодом повторения Т.

U(t)=

U(t)=

Решение:

1. Находим связь показания вольтметра, отградуированного в СКЗ синусоидального сигнала с истинным СКЗ несинусоидального сигнала (последовательности прямоугольных импульсов).

;

Отсюда искомое показание табло ЦВ.

Поправочный множитель

2. Определяем коэффициент формы импульсного сигнала ;

Окончательно, показание вольтметра

Дата добавления: 2014-01-14