功率測量及背景知識
1)整流值(Rectified)
整流值是一個歷史上使用的值,現在只有一些很少的應用需要它(如它與磁通量Bpk成正比,在某些變壓器應用里比較重要)。
當D一個交流信號出現時,創(chuàng)建了整流值。那時使用了很多動圈式儀表。但它們測量的只是平均值(直流值),這對于正弦信號是零。解決這個問題的D一個簡單方法是整流該信號并取整流信號的平均值:
公式1:整流成分的一般定義
通過這個定義,可以選擇任意時間間隔來得到一個整流值。在實際中通常是周期性信號,這些信號的重復周期時間是T。所以如果把T代入到公式1中,就得到通常的公式:
公式2:周期性信號的整流成分
整流值的缺點是:對于很多應用來說想得到的是與電阻吸收的功率成正比的有效值(見“有效值”)。為此,可以計算信號的整流值和有效值之間的比例系數,該系數稱為形狀因數,它在很大程度上取決于信號的波形。因此,在動圈式儀表中已經集成好用于正弦波的形狀因數,對于其他波形來說,測量得到的有效值是錯誤的。
結論
■ 整流值是整流信號的平均值
■ 實際上對于整流值必須定義一個時間間隔
■ 對于每一個波形,整流值都有不同的比例來得到有效值。
2)直流值(DC)
01 純直流信號
簡單的情況就是信號的大小和方向都不隨著時間而變化。
直流信號的定義非常簡單:
直流信號永遠具有相同的幅值
從理論上講,“永遠”是在無限的時間內運行的,所以在實際中可以定義一個時間間隔:
直流信號在時間間隔內具有相同的幅值。
例如:這個時間間隔是由信號施加的時間或者信號需要測量的時間來定義。
02 混合信號
直流信號(或者說信號的直流成分)還有另外一種可能的定義。如您所知,您可根據傅里葉變化把每個信號分解成許多不同頻率、不同幅值、不同相位的正弦信號的疊加。這些正弦信號有一個特例是信號的直流成分(可以被描述為0Hz頻率的余弦函數)。
據此,直流成分的定義是一個信號的平均值。
公式如下(在這里和其他所有例子我們使用電壓來描述,如果你想用電流來描述,也是一樣的):
公式1:直流成分的一般定義
當然這個公式也同樣適用于純直流信號。通過這個定義,可以選擇任意時間間隔來得到一個直流信號。在實際中通常是周期性信號,這些信號的重復周期時間是T。所以如果把T代入到公式1中,就得到通常的公式:
公式2:周期性信號的直流成分
結論
■ 直流成分是信號的平均值
■ 實際上對于直流信號必須定義一個時間間隔
時間:2022年2月16日, 作者:電勵士(上海)-高美測儀 關鍵詞:功率測量及背景知識