基波因数

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基波因数:非正弦周期信号的基波有效值真有效值的比值,基波有效值为信号基波分量方均根值,真有效值为非正弦周期信号的方均根值。
中文名
基波因数
对    象
一个周期信号
方    法
傅里叶变换
结    果
直流分量c0和不同频率的正弦信号

基波因数傅里叶级数

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一个周期信号可以通过傅里叶变换分解为直流分量c0和不同频率的正弦信号的线性叠加:
其中,cm表示m次谐波的幅值,其角频率为mω,初始相位为φm,其有效值为cm/√2。
当m=1时,
基波分量的表达式,其角频率为ω,初始相位为φ1,其方均根值c1/√2称为基波有效值。
ω/2π为基波分量的频率,称为基波频率,基波分量的频率等于交流信号的频率。而m次谐波的频率为基波频率的整数倍(m倍)。

基波因数测量方法

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测量装置及相关波形
测量装置及相关波形 (7张)
从定义可知,基波因数测量的关键是测量基波有效值与真有效值。真有效值的测量技术相对成熟,以下重点说明基波有效值的测量方法
当信号的谐波频率与基波频率差距较大时,即信号的低次谐波含量较小,主要为高次谐波时,可以通过低通滤波的方法将高次谐波滤除,剩下就是信号的基波,采用均值检波表、峰值检波表和真有效值检波表均可测量其有效值,测量结果近似等于基波有效值。
对于正弦调制的PWM波,当载波频率远远高于基波频率时,PWM波的校准平均值(MEAN)在数值上等于PWM波的基波有效值。
当信号频谱较复杂时,尤其是低次谐波含量较大时,很难用滤波的方法将基波准确分离,一般先用交流采样获取离散时间信号序列,再用离散傅里叶变换DFTFFT)对其进行傅里叶展开,即可求得基波有效值。各种谐波分析仪宽频功率分析仪变频功率分析仪高精度功率分析仪等)等设备均可测量适用频率范围内交流信号的基波有效值。上述仪器除了测量电压、电流的基波有效值之外,还具备功率测量及谐波测量功能。
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