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非正弦信号的有效值和平均值计算方法

【摘要】:非正弦周期量的有效值,在数值上等于与它热效应相同的直流电的数值。为此,引入非正弦周期量的平均值的概念。一般规定,正弦量的平均值按半个周期计算,而非正弦周期量的平均值要按一个周期计算。波形因数是非正弦周期量的有效值与平均值之比,即非正弦周期信号的一些特点,在某种程度上可用波形因数和波峰因数来描述。

非正弦周期量的有效值,在数值上等于与它热效应相同的直流电的数值。这一点说明它的有效值的定义与正弦量有效值的定义相同。

假设一个非正弦周期电流为已知

其中的I0为直流分量,I1、I2、…为各次谐波的有效值。经数学推导,非正弦周期量的有效值等于它的各次谐波有效值的平方和的开方,即

非正弦量的有效值也可以直接用仪表来测量,例如用电磁式、电动式等仪表都可以测出它的有效值。但是当我们用晶体管电子管伏特计来测量非正弦周期量时,就必须注意,由于这种仪器经常测量的是正弦量,因此常常把最大值除以,直接换算成有效值刻在表盘上,测非正弦量时,这种伏特计的读数并不是待测量的有效值。为此,引入非正弦周期量的平均值的概念。

一般规定,正弦量的平均值按半个周期计算,而非正弦周期量的平均值要按一个周期计算。因为正弦量在一个周期内的平均值为零,但半个周期内的平均值则不为零,其值

非正弦量的有效值也可以直接用仪表来测量,例如用电磁式、电动式等仪表都可以测出它的有效值。但是当我们用晶体管或电子管伏特计来测量非正弦周期量时,就必须注意,由于这种仪器经常测量的是正弦量,因此常常把最大值除以,直接换算成有效值刻在表盘上,测非正弦量时,这种伏特计的读数并不是待测量的有效值。为此,引入非正弦周期量的平均值的概念。

一般规定,正弦量的平均值按半个周期计算,而非正弦周期量的平均值要按一个周期计算。因为正弦量在一个周期内的平均值为零,但半个周期内的平均值则不为零,其值

这个平均值的计算公式在非正弦量半波整流或全波整流电路中都是有用的。对于非正弦周期信号,其平均值可按傅里叶级数分解后,求其恒定分量 (即零次谐波),即非正弦周期信号在一个周期内的平均值就等于它的恒定分量。用数学式可表达为

这个平均值的计算公式在非正弦量半波整流或全波整流电路中都是有用的。对于非正弦周期信号,其平均值可按傅里叶级数分解后,求其恒定分量 (即零次谐波),即非正弦周期信号在一个周期内的平均值就等于它的恒定分量。用数学式可表达为

非正弦周期信号的一些特点,在某种程度上可用波形因数和波峰因数来描述。

波形因数是非正弦周期量的有效值与平均值之比,即

非正弦周期信号的一些特点,在某种程度上可用波形因数和波峰因数来描述。

波形因数是非正弦周期量的有效值与平均值之比,即

波峰因数等于非正弦周期量的最大值与有效值之比,即

波峰因数等于非正弦周期量的最大值与有效值之比,即

这两个因数均大于1,一般情况下KA>Kf。当非正弦周期量的波形顶部越尖时,这两个因数越大;而非正弦周期量波形顶部越平时,这两个因数则越小。

这两个因数均大于1,一般情况下KA>Kf。当非正弦周期量的波形顶部越尖时,这两个因数越大;而非正弦周期量波形顶部越平时,这两个因数则越小。