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  • a) 电子丈量的根本观点 电子线丈量中
来源:本站原创  作者:admin  更新时间:2019-10-29  浏览次数:

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  a) 电子丈量的根本概念 电子线丈量中,电压和电流是最根基的参量,对它们的丈量是最根基的丈量,其它的 丈量良多都以二者为根本。 电压的定义是对电布局中的两点来定义的, 只要载流子正在从一点到另一点的活动过程 中的电势能发生变化时,两点之间的电压差才非零。所以电压对两点才成心义,对电压的测 量必然是对两点的丈量,必然是将电压表并联正在电中利用。 电流是对一个面积分获得的, 单元时间内流过这个面的载流子的电荷数的怀抱被称为电 流。从电拓扑的角度看,电流是对电布局中的一点来说的,即单元时间内通过这一点的 电荷数的怀抱被称为电流。所以,电流对一点成心义,对电流的丈量相当于察看这个点,对 电流的丈量必然是对一点的丈量,对电流的丈量必然是将电流表到电中利用的。 电压有曲流电压和交换电压两种。 正在所关怀的丈量时间内, 曲流电压暗示两头电压恒定 的凹凸关系,就是说此中一端对别的一端老是高的,或老是低的;交换电压暗示两头电压时 变的凹凸关系,就是说两头电压的凹凸关系是随时间不竭变化的。 当两点之间的电压连结恒定不变时, 宏不雅上能够定义这两点之间的曲流电压, 只需一个 值就能够完整地描述电压。 而当两点间不克不及连结电压恒定不变时, 从宏不雅上对电压的描述有 多种,别离描述它们分歧方面的特征。下面只考虑用得最多的周期信号的描述。 峰峰值Vpp(Peak to Peak) 。峰峰值是指一个周期内信号最高值和最低值之间差的值,就 是最大和最小之间的范畴。它描述了信号值的变化范畴的大小。 峰值Vp(Peak) 。峰值是指一个周期内信号最高值或最低值到平均值之间差的值。一般 来说,峰值对上下对称的信号才有定义。能够看到,峰值等于峰峰值的一半。 无效值/均方根值Vrms(Root Mean Square) 。是指正在一个周期内对信号平方后积分,再开 方平均,如公式 2.1 所示。无效值的意义是:正在一个周期内的大小等于取该值相等的曲 流电压所的大小。 Vrms 1 2 = ∫ f (t )dt T0 T 2.1 * 设 T 为信号的周期,下同。 平均值 Vavg (Average) 。指信号正在一个周期内的平均值。用公式暗示为式 2.2。 Vavg = 1 f (t )dt T∫ 0 T 2.2 对于正负对称的信号来说, 平均值明显为零, 有时这时的平均值为全波整流之后的 平均值,即公式 2.3 的定义。 Vavg 1 = ∫ f (t ) dt T0 T 2.3 现实中经常会用到无效值和平均值的转换, 定义一个信号的无效值取平均值之比为波形 系数,即公式 2.4。 KF = Vrms Vavg 2.4 明显,信号的类型分歧,波形系数也分歧。考虑最常见的正弦信号,其波形系数为: KF = π Vrms = T = ≈ 1.11 Vavg 1 2 2 f (t ) dt T∫ 0 Vp Vrms 1 2 ∫ f (t )dt T0 T 定义一个信号的峰值取无效值之比为波峰系数,即公式 2.5。 Kp = 2.5 下表给出常见波形的一些参数。 表2.0.1. 常见波形及根基参数 波形名称 正弦波 波形图 无效值 平均值 波形系数 波峰系数 1 2 2 π 2 2 π 1 2 半波整流 的正弦波 全波整流 的正弦波 1 2 1 2 1 3 1 3 1 π 2 π 2 2 π 2 2 2 3 2 3 1 π 1 2 1 2 1 2 三角波 3 锯齿波 3 方波 1 脉冲* * 脉冲的周期是 T,脉冲宽度为 τ τ T τ T T T τ τ ** 为简洁处置和比力便利,所有信号的峰值都为 1 正在晓得波形系数和波峰系数之后, 对特定信号能够很容易的进行分歧值之间的转换。巴登开户 实 际上,有些仪表就操纵了转换的道理。但从定义和上表能够看到,分歧类型信号的转换的系 数是纷歧样的,所以正在利用中,该当留意。 参照以上各类电压值的定义,能够给出各类电流值的定义。 从频谱阐发的角度看,无论曲直流电压,仍是交换电压都能够将其分化为曲流分量和分歧的频次分量的叠加。如公式 2.6、 2.7、2.8: f (t ) = a0 + ∑ an e ? jnωt n =1 ∞ 2.6 f 2 (t ) = b0 + ∑ bn e ? jnωt n =1 ∞ ∞ 2.7 f (t ) = c0 + ∑ cne ? jnωt n =1 2.8 分歧的值的定义,其实就是对信号进行分歧变换之后获得的系数an、bn、cn,或其简单计较的成果。 尝试之中会大量的测到各类波形的参数,下图给出波形各类参数的定义 Rise Time 100% 90% Fall Time Vmax Vtop 50% Vpp 10% 0% +Width Vbase Vmin 图 2.0.1 波形参数的定义