Какой коэффициент устанавливает связь между амплитудным и средним квадратическим значениями напряжения?
С
вязь
между амплитудным, средним, средневыпрямленным
и среднеквадратическим значениями
устанавливается через коэффициент
амплитуды a k и коэффициент формы сигнала
фk . Значения коэффициентов a k и фk зависят
от формы сигнала. Коэффициент амплитуды
определяется отношением амплитудного
значения напряжения к среднеквадратическому
значению:
Какой коэффициент устанавливает связь между средним квадратическим и средним значениями напряжения?
Считается, что измерить переменное напряжение (ток) – означает измерить интегральный параметр текущего напряжения. Установлено четыре таких интегральных параметра (используются обычно три последних):
1)
Среднее значение:
2)
Средневыпрямленное значение:
3)
Среднеквадратическое значение:
4)
Максимальное (пиковое) значение
;
(8.4)
Интегрирование
при определении параметров проводится
за время
,
которое равно времени одного измерения.
В пос леднем выражении операция
означает, что на интервале от 0 до Т (т.е.
за время измерения) выбирается наибольшее
значение (на рисунке 8.1 ему соответствует
U(
)).
Связь между
рассмотренными параметрами описывается
тремя коэффициентами: коэффициентом
амплитуды (пик- фактор)
,
коэффициентом формы
,
коэффициентом усреднения
.
По определению
;
;
(8.5)
Кроме
того, 1
;
знак равенства выполняется для постоянного
напряжения, сигналов типа «меандр». Для
каждой формы физически реализуемого
сигнала все три коэффициента определены,
и их значения не зависят от параметров
сигнала (таких как амплитуда, фаза,
частота – важна только форма). Так для
синусоидального сигнала
Градировочные характеристики для измерительных приборов открытым и закрытым входом.
Вольтметр, как и другие измерительные приборы, может быть с открытым или закрытым входом. Напомним, что при открытом входе измеряется весь сигнал, а при закрытом измеряется сигнал без постоянной составляющей. Значение градуировочного коэффициента вольтметра не изменится, если с открытого входа перейти на закрытый (и наоборот), так как у синусоидального сигнала, на котором осуществлялась градуировка, постоянная составляющая равна нулю. В общем виде можно записать:
где
-показание прибора, С – градуировочный
коэффициент, F – функциональное
преобразование (т.е. формула для получения
из текущего сигнала
интегрального параметра, вид которого
определяется типом детектора вольтметра),
-
постоянная составляющая измеряемого
сигнала, равная среднему значению.
Обобщенная структура вольтметра.
Обобщенная структурная схема аналогового вольтметра, показанная на рисунке 1, включает все возможные блоки.
Здесь
u(t)
– измеряемый сигнал, Ап - показание,
снимаемое со шкалы
Рис. 1
В зависимости от назначения и характеристик вольтметра некоторые из блоков в конкретном вольтметре могут отсутствовать, за исключением электромеханического преобразователя (т.е. в просторечии стрелочного прибора, индикатора), который и без других блоков является простейшим аналоговым вольтметром.