Основы электрорадиоизмерений. Арсёнов А.В - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

32
3.4. ФОРМЫ И ПАРАМЕТРЫ НАПРЯЖЕНИЙ .
Переменные напряжения характеризуются пиковым (амплитудным для
гармонических сигналов ), средним, среднеквадратическим и средневыпрям -
ленным значениями - параметрами напряжения. Пиковое значение U
MAX
- это
наибольшее мгновенное значение напряжения за период . При разнополярных
несимметричных кривых напряжения различают положительное (U
+
MAX
) и
отрицательное (U
-
MAX
) пиковые значения; при этом U
+
MAX
- максимальное, а
U
-
MAX
- минимальное значение. Среднее значение U
CP
за период (постоянная
составляющая напряжения) – это среднее арифметическое мгновенных зна-
чений за период . Средневыпрямленное значение U
CB
(рассматривается двух-
полупериодное выпрямление ) - это среднее арифметическое мгновенных аб -
солютных значений за период . Для однополярных напряжений среднее и
средневыпрямленное значения равны . Для разнополярных напряжений эти
два параметра могут существенно отличаться друг от друга. Так, для гармо-
нического напряжения U
CP
= U
0
= 0, а U
CB
= 0,637 U
m
. Среднеквадратическое
значение U за период определяется как корень квадратный из среднего зна-
чения квадрата напряжения. Связь между пиковым (амплитудным), средне-
квадратическим и средневыпрямленным значениями напряжения устанавли -
вается через коэффициент амплитуды K
a
= U
m
/ U и коэффициент формы
кривой K
Ф
= U / U
CB
. Например, для синусоидальной формы кривой напря -
жения K
a
= 1,41; K
Ф
= 1,11; пульсирующей (на выходе двухполупериодного
выпрямителя) - K
a
= 1,41; K
Ф
= 1,11; пульсирующей (на выходе однополупе-
риодного выпрямителя) - K
a
= 2; K
Ф
= 1,57; пилообразной формы - K
a
=1,73;
K
Ф
= 1,16;прямоугольной - K
a
= K
Ф
= 1,0. Пользуясь этими параметрами,
можно определить: 1) для синусоидального напряжения U =
U
m
/1,41=0,707•U
m
; U
CB
= U/1,1 = 0,92 U = 0,92•U
m
/1,41 = 0,652•U
m
; 2) для пи -
лообразного напряжения (рис.3):
U = 0,578•U
m
; U
CB
= U
0
= 0,5•U
m
.
Пилообразное напряжение (рис.3а) можно представить в виде двух
напряжений (рис.3б ) - постоянной составляющей U
0
и переменной состав -
ляющей U
MAX
, что следует учитывать при измерении вольтметром с закры -
тым входом . В этом случае фактически измеряют переменную составляю -
щую. Постоянная составляющая последовательности однополярных прямо-
угольных импульсов определяется следующим образом : U
0
= U
m
•t
И
/ T=
= U
m
/ Q, где Q - скважность импульсов ; коэффициенты амплитуды и формы
K
Ф
= K
a
= Q (рис.4). 
                                         32

3.4. Ф О РМ Ы И ПА Р А М Е Т Р Ы Н А ПР ЯЖ Е Н И Й .

      П ерем енны е напряж ени я характери зу ю тся пи ков ы м (ам пли ту дны м для
гарм они чески х си гналов ), средни м , среднекв адрати чески м и среднев ы прям -
ленны м значени ям и - парам етрам и напряж ени я. П и ков оезначени еUMAX - это
наи б ольш еем гнов енноезначени енапряж ени язапери од. П ри разнополярны х
неси м м етри чны х кри в ы х напряж ени я разли чаю т полож и тельное (U+MAX) и
отри цательное (U-MAX) пи ков ы е значени я; при этом U+MAX - м акси м альное, а
U-MAX - м и ни м альноезначени е. Среднеезначени е UCP за пери од (постоянная
состав ляю щ ая напряж ени я) – это среднее ари ф м ети ческое м гнов енны х зна-
чени й запери од. Среднев ы прям ленноезначени еUCB (рассм атри в аетсядв у х-
полу пери одноев ы прям лени е) - это среднееари ф м ети ческоем гнов енны х аб -
солю тны х значени й за пери од. Для однополярны х напряж ени й среднее и
среднев ы прям ленное значени я рав ны . Для разнополярны х напряж ени й эти
дв а парам етра м огу т су щ еств енно отли чатьсядруг от друга. Т ак, длягарм о-
ни ческого напряж ени яUCP = U0 = 0, аUCB = 0,637 Um. Среднекв адрати ческое
значени е U за пери од определяетсякак корень кв адратны й и з среднего зна-
чени я кв адрата напряж ени я. Св язь м еж ду пи ков ы м (ам пли ту дны м ), средне-
кв адрати чески м и среднев ы прям ленны м значени ям и напряж ени яу станав ли -
в ается через коэф ф и ци ент ам пли ту ды Ka = Um / U и коэф ф и ци ент ф орм ы
кри в ой KФ = U / UCB. Н апри м ер, дляси ну сои дальной ф орм ы кри в ой напря-
ж ени яKa = 1,41; KФ = 1,11; пу льси рую щ ей (на в ы ходе дв у хполу пери одного
в ы прям и теля) - Ka = 1,41; KФ = 1,11; пу льси рую щ ей (нав ы ходеоднополу пе-
ри одного в ы прям и теля) - Ka = 2; KФ = 1,57; пи лооб разной ф орм ы - Ka =1,73;
KФ = 1,16;прям оу гольной - Ka = KФ = 1,0. П ользу ясь эти м и парам етрам и ,
м ож но определи ть: 1) для си ну сои дального напряж ени я U =
Um/1,41=0,707•Um; UCB = U/1,1 = 0,92 U = 0,92•Um/1,41 = 0,652•Um; 2) дляпи -
лооб разного напряж ени я(ри с.3):
U = 0,578•Um; UCB = U0 = 0,5•Um.
         П и лооб разное напряж ени е (ри с.3а) м ож но представ и ть в в и де дв у х
напряж ени й (ри с.3б ) - постоянной состав ляю щ ей U0 и перем енной состав -
ляю щ ей UMAX, что следу ет у чи ты в ать при и зм ерени и в ольтм етром с закры -
ты м в ходом . В этом слу чае ф акти чески и зм еряю т перем енну ю состав ляю -
щ у ю . П остоянная состав ляю щ ая последов ательности однополярны х прям о-
у гольны х и м пу льсов определяетсяследу ю щ и м об разом : U0= Um•tИ / T=
= Um / Q, гдеQ - скв аж ность и м пу льсов ; коэф ф и ци енты ам пли ту ды и ф орм ы
KФ = Ka = Q (ри с.4).

Страницы