Home | Producten | Software | Download | Nieuws | Zoeken | F.A.Q. |        

Classroom

 

Meten aan de netspanning

print

Het is mogelijk met een TiePie engineering oscilloscope metingen aan het lichtnet te verrichten. Lees echter eerst de onderstaande aanwijzingen goed door!

Measuring a power outlet: oscilloscope

 
De TiePie engineering meetinstrumenten zijn niet ontworpen om de spanningen die op het lichtnet voorkomen rechtstreeks te meten. Daarvoor is een Differentiële probe, als de SI-9002, vereist! Als geen differentiële probe gebruikt wordt, kunnen het meetinstrument en de computer onherstelbaar beschadigd raken!
 

Zorg er voor dat, wanneer gestart wordt met meten, de SI-9002 probe correct wordt gevoed door batterijen of door een externe voedingsadapter. Sluit nog geen snoeren aan controleer of de voedingsindicator oplicht wanneer de aan/uit-schakelaar op "1" wordt gezet. Schakel de differentiële probe weer uit zodra gecontroleerd is dat de voeding in orde is.

Controleer daarna dat de verzwakker op 1/200 is gezet. Als de verzwakker op een lagere stand staat, kan het meetinstrument alsnog defect raken. Als de verzwakker juist is ingesteld, sluit dan de BNC-connector van de probe aan op het TiePie engineering meetinstrument. De laatste stap is het aansluiten van de probe op het lichtnet. Daar is waarschijnlijk een regio-afhankelijke adapter voor nodig.

Start, als de probe juist is ingesteld en aangesloten, de meetsoftware en selecteer het gewenste instrument. Als het signaal in in de oscilloscoop getoond moet worden, start dan de oscilloscoop en schakel de differentiële probe in. Omdat de probe een verzwakking van 1/200 heeft, moeten de getallen langs de spanningsas daarvoor gecorrigeerd worden, zodat de gemeten spanning rechtstreeks afgelezen kan worden. Klik daartoe met de rechter muisknop op de vertikale as waar de SI-9002 op is aangesloten en kies Meeteenheidversterking... uit het menu. In het vesnter dat verschijnt kan dan de juiste correctiefactor ingevuld worden, in dit geval 200. Druk op <Enter> of klik op Doorgaan en de spanningsas geeft de juiste spanningen weer.

Merk op dat de oscilloscope geen 230V (in Europa) of 110V (in Noord Amerika) aangeeft, omdat de oscilloscope de top-top-waarde toont, terwijl de van de netspanning de effectieve waarde (RMS) aangegeven wordt.

Measuring a power outlet: voltmeter

Als eerder aangegeven is het mogelijk meer metingen te verrichten terwijl de oscilloscoop actief is. Als voorbeeld wordt hier aangegeven hoe naast de oscilloscoop ook de effectieve waarde, de frequentie en de duty cycle gemeten kunnen worden in de voltmeter.

Open via de instrumenttaakbalk de Voltmeter en zorg er voor dat het kanaal waar de netspanning mee gemeten wordt ook getoond wordt in de Voltmeter. Klik met de rechter muisknop op het bovenste display en kies Eenheden/meetenheid... Ook dit keer moet de correctiefactor van 200 ingevuld worden. Klik nogmaal met rechts op het display en kies de juiste meting, in dit geval de Effectieve waarde. Het display moet nu de effectieve waarde van de spanning op het lichtnet aangeven.

Als de overige displays ook een spanningsgerelateerde meting moeten verrichten, moeten ook deze displays met de juiste verzwakkingsfactor gecorrigeerd worden. In dit voobeeld waar frequentie en duty cycle gemeten worden is de correctie niet nodig. Selecteer in de overige displays ook de gewenste meting.

Zoals in de afbeelding hierboven is te zien, is de netspanning niet een zuivere sinus. Het signaal is vervormd, waardoor de toppen van de sinus afgeplat zijn. Dit is, uiteraard, een interessant fenomeen dat vraagt om nader onderzoek. De spectrum analyzer is het ideale instrument om frequentie-gerelateerde informatie te meten. Het volgende voorbeeld laat zien hoe met een spectrum analyzer eenvoudig inzicht verkregen kan worden in de vervorming van de lichtnetspanning.

Measuring a power outlet: Spectrum Analyzer

Start de Spectrum Analyzer via de instrumenttaakbalk. Klik met de rechter muisknop op de vertikale as en stel een logaritmische vertikale as in bij Astype. Sleep met de muis de as omhoog om het signaal in het midden van het scherm te krijgen. Pas ook het frequentiebereik van de spectrum analyzer aan, met F3 en F4, naar een bereik van 2 kHz. Indien gewenst kan een ander FFT-window geselecteerd worden, om afbreekfouten in de FFT te verminderen. In bovenstaande afbeelding is geen window (=rechthoek) geselecteerd.

Het frequentiespectrum van de netspanning dat is gebruikt om de afbeelding op deze pagina te maken, toont duidelijk dat de 3e harmonische van het signaal veel kleiner is dan de grondgolf, en de 5e harmonishce een stuk groter dan de 3e harmonische. De daaropvolgende oneven harmonischen zijn ook aanwezig, maar nemen weer af in grootte. Dit lijkt veel op de opbouw van een blokgolf, wat de vlakke toppen van de sinus verklaart.

De spectrum analyzer van de TiePie engineering meetsoftware heeft ook een functie om de totale harmoniche vervorming (THD) van een signaal te bepalen. Druk op de THD-knop op de knoppenbalk van de spectrum analyzer om de functie uit te voeren. Het gemeten netspanningssignaal uit het voorbeeld heeft een THD van -34.5 dB.

print