Under ett försök för att titta på om det går att använda kapacitiva belägg för spänningsmätning till en mätdator har Magnus Akke på dLab och Olle Corfitsson på Öresundskraft haft anledning att undersöka om en billig transformator avsedd för kretskortsmontage har tillräckligt bra egenskaper för att kunna användas som en ”riktig” mättransformator?
Först mätte man upp frekvensgången för två möjliga mättransformatorer. Den ena är en billig transformator som är avsedd för montering på kretskort med märkeffekt på 1 VA och med angiven omsättning 230/15 VAC. Den andra är en högprestanda mättransformator som är tagen från ett isärplockat reläskydd.
Mätresultaten visar att mättransformatorn från ett kommersiellt reläskydd (KvalitetsTrafo) har utmärkta egenskaper både i relativ omsättning och i fasvridning. Däremot har lågbudgettransformatorn (BilligTrafo) mycket dåliga egenskaper speciellt med avseende på fasvridningen. Möjligen skulle den senare kunna användas för att approximativt mäta spänningens belopp, men den stora fasvridningen begränsar möjligheten att använda spänningens fasläge relativt andra mätstorheter såsom ström.
Men finns det då något verktyg som kan förbättra lågbudgettransformatorns frekvensegenskaper? Vi provade återkoppling med hjälp av operationsförstärkare.
Med spänning utvärderades den återkopplade BilligTrafon och det visade sig att dess egenskaper var så bra att det i det nästan upplevdes som trolleri. Bilden ovan visar frekvensegenskaperna för alla tre mätobjekten: 1) KvalitetTrafo, 2) BilligTrafo och 3) Återkopplad BilligTrafo.
Resultatet visade att för låga frekvenser under 50 Hz, så har den återkopplade BilligaTrafon minst lika bra egenskaper som KvalitetTrafon. För frekvenser över 1000 Hz har den återkopplade BilligaTrafon något sämre egenskaper än KvalitetTrafon. De sämre högfrekvensegenskaperna kan bero på att den BilligaTrafon har sämre kvalitet i transformatorplåten. Återkopplingen kan förbättra dåliga egenskaper, men inte helt bota dem.
Slutsatsen av övningen blir att återkoppling är ett utmärkt verktyg att förbättra egenskaper hos lågbudget komponenter och kan med fördel användas för att göra kostnadseffektiva lösningar. För mätning av spänning kan en enkel billig liten transformator återkopplas och få nästan lika bra egenskaper som en högkvalitativ mättransformator för reläskydd.