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功率测量及其背景知识科普(一)
上传时间:24-09-06


功率测量及背景知识


1)整流值(Rectified)

整流值是一个历史上使用的值,现在只有一些很少的应用需要它(如它与磁通量Bpk成正比,在某些变压器应用里比较重要)。

当D一个交流信号出现时,创建了整流值。那时使用了很多动圈式仪表。但它们测量的只是平均值(直流值),这对于正弦信号是零。解决这个问题的D一个简单方法是整流该信号并取整流信号的平均值:

公式1:整流成分的一般定义

通过这个定义,可以选择任意时间间隔来得到一个整流值。在实际中通常是周期性信号,这些信号的重复周期时间是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:周期性信号的整流成分

整流值的缺点是:对于很多应用来说想得到的是与电阻吸收的功率成正比的有效值(见“有效值”)。为此,可以计算信号的整流值和有效值之间的比例系数,该系数称为形状因数,它在很大程度上取决于信号的波形。因此,在动圈式仪表中已经集成好用于正弦波的形状因数,对于其他波形来说,测量得到的有效值是错误的。

结论

■ 整流值是整流信号的平均值

■ 实际上对于整流值必须定义一个时间间隔

■ 对于每一个波形,整流值都有不同的比例来得到有效值。

2)直流值(DC)

01  纯直流信号

简单的情况就是信号的大小和方向都不随着时间而变化。

直流信号的定义非常简单:

直流信号永远具有相同的幅值

从理论上讲,“永远”是在无限的时间内运行的,所以在实际中可以定义一个时间间隔:

直流信号在时间间隔内具有相同的幅值。

例如:这个时间间隔是由信号施加的时间或者信号需要测量的时间来定义。

02  混合信号

直流信号(或者说信号的直流成分)还有另外一种可能的定义。如您所知,您可根据傅里叶变化把每个信号分解成许多不同频率、不同幅值、不同相位的正弦信号的叠加。这些正弦信号有一个特例是信号的直流成分(可以被描述为0Hz频率的余弦函数)。

据此,直流成分的定义是一个信号的平均值。

公式如下(在这里和其他所有例子我们使用电压来描述,如果你想用电流来描述,也是一样的):

公式1:直流成分的一般定义

当然这个公式也同样适用于纯直流信号。通过这个定义,可以选择任意时间间隔来得到一个直流信号。在实际中通常是周期性信号,这些信号的重复周期时间是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:周期性信号的直流成分

结论

■ 直流成分是信号的平均值

■ 实际上对于直流信号必须定义一个时间间隔

时间:2022年2月16日, 作者:电励士(上海)-高美测仪    关键词:功率测量及背景知识

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