Измерение действующего значения тока, несинусоидальной формы Опции

[LII]

Разрабатываю стенд для испытания трансформаторов на ATMega8. Измеряю действующее значение: ток и напряжение первички, ток и напряжение вторички. Сначала пошел простым путем - измерение амплитуды сигнала и получение из него действующего значения, и вобщем-то получалась приемлемая точность. Но есть режимы испытаний, при которых при отсутствии нагрузки во вторичке, первичке дают номинальный ток. В этом режиме форма тока очень далека от синуса. Пришлось делать выборки с суммированием.
Вопрос собственно в следующем:
1. Для контроля своего прибора, последовательно с ним подсоединил стрелочный амперметр класса 0.5. На сколько ему можно доверять, если учесть, что форма тока далека от синусоидальной?
2. У кого есть опыт успешного решения подобных задач, буду признателен, если поделитесь схемотехникой входных цепей, алгоритмами обработки сигнала, просто советами (теорию и форум проштудировал)

Сообщение отредактировал LII - Jun 9 2007, 06:52

[Designer56]

Позволю себе напомнить, а то мне кажется, терминология в разговоре несколько попутана (прошу не обижаться и не принимать лично на свой счет).

Среднее значение переменного тока за период- это нулевая гармоника в разложении Фурье, или постоянная составляющая.

Среднее выпрямленное- это среднее значение интеграла модуля переменного тока за период.

Среднее квадратичное, оно же действующее по старой терминологии, оно же RMS- это корень квадратный из мощности, которая выделяется при прохождении тока ч/з резистор 1 Ом. Определяется в общем виде как корень кв. из среднего за период значения скалярного произведения сигнала самого на себя,или, по- другому, корень из среднеего значения интеграла от энергетического спектра тока (формула Рэлея в узком смысле).

Коэфф. формы, он же фактор формы,- отношение средневыпрямленного значения к средне- квадратичному. Для синуса- 1,11.

Коэфф. амплитуды, он же пик- фактор,- отношение максимального (пикового) значения к средне-квадратичному. Для синуса-1,41.

При вычислении ср. кв. значения "напрямую", т.е через интегрирование квадрата тока,точность будет определяться спектральным составом и количеством выборок за период. Т.е. частоту выборок необходимо задавать, как минимум, в 2 раза большую чем частота высшей гармоники в спектре.

Существуют амперметры и вольтметры пер. тока, которые измеряют именно средне квадратичное значение, хотя в большинство приборов только отградуировано в в скв. значениях для условий измерения тока синусоидальной формы, а их детектор обычно- типа средне выпрямляющего. Реже- пиковый. Но даже если вольтметр (амперметр) и помечен "True RMS", полезно ознакомится с его погрешностями в зависимости от формы измеряемого тока. Я видел тайваньский Hewlett-Pakkard, с такой надписью, но после того, как заглянул в паспорт, стало ясно, что это- обычный прибор, измеряющий средне-выпр. значение.

Теперь,_Vladimir_, судя по форме тока, кот. вы привели- стабилизация тока отсутствует. Форма тока характерна для тока первичной обмотки тр. напряжения при магнитном насыщении сердечника. Если бы обмотка питалась от стабилизатора тока, форма была бы синусоидальной, а вот напряжение на обмотке- искаженное. Тут нужно подумать, какой ток вам нужно измерять-может, максимальный (пиковый)? Для такой формы тока характерен большой пик-фактор, т.е скв. значение будет сильно отличаться от пикового, и пиковое от средне выпрямленного.