测量交流

介绍

交流电周期性地改变方向。这取决于时间。我们可以通过绘制交流电流的瞬时值来解释和理解这些特性。这种波形图称为“交流波形”。测量交流波形的不同参数有不同的方法。所有这些都是他的教程所解释的。

交流波形的峰值

正半周期或负半周期的最大值称为“峰值”。它由Im表示。它是交流波所获得的最大电压。

交流波的峰值

峰值到峰值值

“峰对峰”电压是测量正弦波最大正负振幅之间的电压。它是交流波形振幅的两倍。这是波形的最大电压值。
用VPK表示。

峰值到峰值的值

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平均值

这是交流波半个周期所有值的平均值。为了求得一个交变波形的平均值,将一个半周期分成等间隔的纵坐标。通过计算这些瞬时电压值的平均电压,我们得到了交流波形的平均值。它是波形下的面积与时间的商。

平均值是峰值与峰值之间的0.637倍。

VAV = VPK x 0.637

交流波的平均电压

我们可以通过下面给出的公式计算平均值。

VAV=(所有中纵坐标之和)/(中纵坐标个数)

VAV = V1 + V2 + V3 +––––––+ Vn / n

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RMS电压

这代表均方根,它是测量和报告交流电流和电压的标准方法。均方根可以通过将峰值电压与峰值电压的平方根(约为0.707)来计算。

VRMS = VPK x 0.707

有效值定义为“波形中所有电压平方根平均值的平方根”。

vrms

有效值是最常用的方法来表示电压的交流波形。

RMS值可以用其他电压的形式表示,

VRMS = Vpeak x 1 /

VRMS = Vpeak to peak x 1 / 22

VRMS = Vavg x π / 22

RMS值的重要性

在交流电情况下,电流的大小以均方根值的形式表示。

一般来说,我们过去说家用电流是120伏交流电。这实际上意味着,家庭用电的均方根电压是120伏。

线圈中产生的热量,因为交流电的流量正比于电流均方根值的平方。

代表均方根,平均和峰值电压

我们可以用所有电压表测量有效值电压。在一些昂贵的电压表中,首先计算峰值电压,然后将其乘以0.707,我们就得到了均方根电压值,最准确。

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形状因子和波峰因子

形成的因素

形状系数是交流波的均方根电压值与其平均电压的比值。这个用Kf表示。

形状因数=均方根电压/平均电压

Kf = Vrms / Vavg

根据平均电压值与均方根值的关系,可以计算出形状因子为

Kf = 0.707 Vmax / 0.637 Vmax

= 1.11

波峰因素

“峰值因子是峰值电压值与其有效值的比值”。峰值因子又称“峰值因子”和“振幅因子”。

这个用Kp表示。

形状因数=峰值电压/均方根电压

Kp = Vpeak / Vrms

根据峰值与均方根值的关系,可以计算出峰值因子为

Kp = Vmax / 0.707 Vmax

= 1.414

例子

找出振幅为10v,频率为20hz,平均值为6.3v的所有交流测量值。

索尔:

已知,峰值为10

峰值电压与峰值电压= 2 ×峰值电压

= 2 x 10

= 20伏

时间段= 1 / f

= 1 / 20

= 0.05秒

RMS电压值= Vpeak x 0.707

= 10 x 0.707

= 7.07 V

角速度(ω) = 2π f (rad/s)

= 2 x 3.1416 x 20

= 125.6 rad /秒

形式因子Kf = Vrms / Vavg

= 7.07 / 6.3

= 1.11

波峰因子Kp = Vpeak / Vrms

= Vmax / 0.707 Vmax

= 10 / (0.707 x 10)

= 1.414

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测量换算表

利用形状因子和波峰因子,利用均方根值和平均值可以得到波形的形状。但有时我们会在转换各种正弦波形时感到困惑。下面提供的表格将帮助我们把一个正弦波值转换成另一个正弦波值。

换算表

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频率与周期时间的关系

波形的频率定义为“每秒周期数”。这是指一个交替波在一秒钟内完成的完全振荡的次数。

频率(f) = 1 /时间周期

单位是赫兹。

由于时间周期和频率是互反的,我们可以将时间周期定义为“频率的倒数”。

时段(t) = 1 /频率

单位是秒和毫秒。

频率和时间之间的一些标准转换

  • 1 KHz(千赫兹)= 1 ms(毫秒)
  • 1 MHz(兆赫)= 1 us(微秒)
  • 1 GHz(千兆赫)= 1 ns(纳秒)
  • 1太赫兹= 1 ps(皮秒)

例子

计算频率为60Hz的交流信号的周期时间?

Sol:交流信号的周期时间为T = 1/f

给定信号的频率f = 60hz

时间段(T) = 1/f

= 1/60秒

= 0.01666秒

= 16.66 ms(毫秒)

波形的时间周期是16.66 ms。

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