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  • 有效值和有效值区别

    千次阅读 2016-10-17 09:38:00
    有效值有效值之间的区别有效值是:交流电压一周内的电压、电流转换成直流电压、电流等效计算出来,这样在电压表、电流表刻上表记,所以把交流电压、电流叫有效值。 现在可控硅整流、变频器的应用,它是通过移...

          真有效值与有效值之间的区别:有效值是:交流电压一周内的电压、电流转换成直流电压、电流等效计算出来,这样在电压表、电流表刻上表记,所以把交流电压、电流叫有效值。 现在可控硅整流、变频器的应用,它是通过移相来调电压,它出来的电压已经不是正弦波,如果用原来电表的刻度读出来已不精确了。比如,一个1KΩ的电阻两端加220V的直流电或有效值为220V的交流电,其电阻发出的热量是一样多的,而不管交流电是矩形波还是正弦波.但同样的功率因波形不一样,平均值电表指示出的值却不一样,这就需要一种能真正测量有效值的交流电表,不因波形而发生不同的误差,真有效值的结果是用专门的真有效值芯片测量并计算出来的,由于其测量方法已发生很大的不同,有效值测量精度大大提高,成本也要贵得多,所以称为真有效值电压表、电流表,以区别普通的以平均值来表示的电压测量现在又有一种新电压表、电流表来精确核算有效值。这就是真有效值测量。

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  • 首先,这几个值一般针对交流信号说的。实际应用中,AD采集交流信号后,可能需要各个值之间相互转换比较等,就需要这几个值之间有什么关系。先说说这几个值的定义。 峰峰值Vpp(Peak to Peak)...有效值/均方根值Vrm...

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    首先,这几个值一般针对交流信号说的。实际应用中,AD采集交流信号后,可能需要各个值之间相互转换比较等,就需要这几个值之间有什么关系。先说说这几个值的定义。

    峰峰值Vpp( Peak to Peak)。

    峰峰值是指一个周期内信号最高值和最低值之间差的值, 就是最大和最小之间的范围。它描述了信号值的变化范围的大小。

    峰值Vp( Peak)。

    峰值是指一个周期内信号最高值或最低值到平均值之间差的值。一般来说,峰值对上下对称的信号才有定义。可以看到,峰值等于峰峰值的一半。

    有效值/均方根值Vrms( Root Mean Square)。

    是指在一个周期内对信号平方后积分,再开方平均。有效值的意义是:在一个周期内做功的大小等于与该值相等的直流电压所做功的大小。公式如下:

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    其中T为信号周期,下同。

    平均值Vavg ( Average)。

    指信号在一个周期内的平均值。公式如下:

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    实际中经常会用到有效值和平均值的转换,定义一个信号的有效值与平均值之比为波形系数,公式如下:

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    定义一个信号的峰值与有效值之比为波峰系数:

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    显然,信号类型不同,波形系数和波峰系数也会不一样。下表给出了常见波形的一些参数(为方便处理,规定所有信号的峰值为1)。

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    其中脉冲的周期是 T,脉冲宽度为 τ。

     

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  • 电流(或电压)的平均值有效值

    千次阅读 2014-04-06 10:25:02
    同样在电路中测量电流(或电压)的大小时,也有二种制式,即电流(或电压)的平均值与电流(或电压)的有效值。 何谓电流(或电压)的平均值?其定义为:在某一时间段内,用等长间隔时间连续采集电流(或电压)值并...

    测量同一个物体的长度,用米尺测量和用市尺测量的出得数椐不一样,其原因就是米尺与市尺的量制(即单位长度)不同所造成的。为此人们找出它们之间的转换关系,使得米尺与市尺都可用于测量长度。同样在电路中测量电流(或电压)的大小时,也有二种制式,即电流(或电压)的平均值与电流(或电压)的有效值。

    何谓电流(或电压)的平均值?其定义为:在某一时间段内,用等长间隔时间连续采集电流(或电压)值并将其累加,其累加值除以采集次数,其商即为该电流(或电压)的平均值。它适用于直流电的计量,无论是恒定的或是脉动的直流电都可用它计量电流(或电压)的大小。但是平均值却不适用于交流电,其原因就是;我们常用的交流电,其波形为正弦波,即其电流(或电压)是按固定周期变化,而且其值在正负半波的变化是大小相等方向相反,故其平均值=0。但是交流电同直流电一样,是可以做功的:可以使灯泡发光,可以使电机转动,而且作功可大可小,那么用什么来计量交流电的大小呢?这就引来“有效值”的概念。

    对同一个负载,在相同的时间内,用一恒定直流电作功与用一交流电作功相等时,我们用这直流电的电流(或电压)值代表这交流电的电流(或电压)的值,此值即为交流电的有效值。交流电的有效值是如何求得的,请见如下推导:

     

       据有效值定义可列:    ·π=·dx = 

       故得交流电的有效值:  = 即:交流电的有效值 = 其峰值除以。

    交流电通过整流方式可将交流电转变为脉动的直流电,那么该直流电与转变它的交流电有什么关系呢?下面分几种情况来分析:

    一、 单相半波整流电路

     

      单相半波整流:平均值= 0.45 U 有效值= 0.71 U    (U为交流电的有效值)

    二、 单相全波整流电路

     

    单相全波整流:平均值= 0.9 U 有效值= U    (U为交流电的有效值)

     

    三、 三相半波整流电路与三相全波整流

         

     

     

     

      综上推导汇总如下:

    1、 单相交流电:  平均值= 0      有效值U =  U  (U为交流电的峰值电压)

    2、单相半波整流:平均值= 0.45 U 有效值= 0.71 U    (U为交流电的有效值)

    3、单相全波整流:平均值= 0.9 U 有效值= U         (U为交流电的有效值)

    4、三相半波整流:平均值= 1.17 U 有效值=1.19 U     (U为相电压的有效值)

    5、三相全波整流:平均值= 2.34 U 有效值= 1.68U     (U为相电压的有效值)

    6三相全波整流的平均值与三相半波整流的平均值之比 2

    7、三相全波整流的有效值与三相半波整流的有效值之比 = 。

        *** 注:本文最后得出的这7点结论,为个人观点,如有不当或错误之处,望批评指正,本人深表感谢!

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  • 有效值(RMS) 平均值(DC) 的理解

    千次阅读 2020-09-18 14:43:46
    比如幅度为100V而占空比为0.5的方波信号,如果按平均值计算,它的电压只有 50V,而按均方根值计算则有70.71V; 方波是一种非正弦曲线的波形,通常会与电子和讯号处理时出现。理想方波只 有“高” “低”这两...

    有效值(RMS)的理解

    因为工作的新项目中需要用到RMS的使用,但是很是不理解,所以就去查资料了。

    有效值:均方根 -> 先平方、再平均、然后开方

    	eg1:
    	均方根值在物理上也称作为效值它的计算方法是先平方和、再平均、然后开方。
    	比如幅度为100V而占空比为0.5的方波信号,如果按平均值计算,它的电压只有
    	50V,而按均方根值计算则有70.71V;
    	
    	方波是一种非正弦曲线的波形,通常会与电子和讯号处理时出现。理想方波只
    	有“高”	和“低”这两个值。电流或电压的波形为矩形的信号即为矩形波信号,高电
    	平在一个波形周期内占有的时间比值称为占空比,占空比为50%的矩形波称之为
    	方波。方波有低电平为零与为负之分,必要时,可加以说明“低电平为零”、“低电
    	平为负”。
    
    	占空比
    	占空比(duty cycle)是方波值“1”占一个周期的时间比例。
    
    	占空比为0.5的原因
    	真实方波的占空比是50%──即高值和低值占的时间一样。
    

    平均值 = (100 + 0 ) / 2 = 50 V;
    有效值 = sqrt((100² + 0²) / 2) = 70.71V ;

    eg2:
    有一组100伏的电池组,每次供电10分钟之后停10分钟,也就是说占空比为一半。
    如果这组电池带动的是10Ω电阻,供电的10分钟产生10A的电流和1000W的功率,
    停电时电流和功率为零。那么在20分钟的一个周期内其平均功率为500W,
    这相当于70.71V的直流电向10Ω电阻供电所产生的功率。而50V直流电压向10Ω电阻
    供电只能产生的250W的功率。对于电机与变压器而言,只要均方根电流不超过额定
    电流,既使在一定时间内过载,也不会烧坏。也就是说,电流在计算的过程中不是以
    峰值来衡量而是以RMS来衡量,所以SERVO电机上标注的和普通电机标注的额定电
    流是指的RMS电流值而非峰值
    

    平均值(DC)

    平均值对于交流电来说 是没有的

    因为交流电源,波形一正一负,相互抵消,就是0。

    以上应该解释的很详细了,
    但是对于初学的我 ,
    还是不太明白,有效值与平均值的应用场景。。。

    额外补充

    电流有效值
    	 定义:电流的有效值是通过热效应来定义的。它等于相同时间内一个直流电产生相同热量对应的电流。将一直流电与一交流电分别通过相同阻值的电阻,如果相同时间内两电流通过电阻产生的热量相同,就说这一直流电的电流值是这一交流电的有效值。
    	电流有效值并不等同于电流的平均值,交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,交变电流的平均值是指在某段时间内平均电流的大小。这是两个不同的物理量。
    	
    	电流平均值
    	而平均值和数学上的平均值的定义一样。你把电流随时间的曲线画出来后,该段时间内的平均值等于该曲线与坐标轴围成的面积比上这段时间。如果学过积分的话更好理解。设电流随时间以函数I(t)变化。有效值等于I(t)^2*R在t1到t2时间段内的积分/R(t2-t1)再开根号。平均值等于I(t)在t1到t2时间段内的积分/(t2-t1)。
    	因此由于正弦电流的电流-时间曲线在x轴上下是对称的,所以一个周期内的平均值为零。当然不是一个周期的时间的话还是要用上面的方法得出的。
    	
    	电流峰值
    	就是在电器开关瞬间出现又很快消失的大电流,也就是电流波的峰值。
    	对于正弦波来说电流的有效值等于0.707倍的峰值 平均值等于0.637倍的峰值
    
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  • 很多时候我们需要测量波形的最大值、最小值、峰峰值、平均值有效值等等,如果直接在波形查看器上使用光标查看,不容易测量,而且读数也不一定准确,下面介绍如何直接使用命令进行测量。 如下图,创建一个幅值为5V...
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  • 单片机ADC采样算法----平均值采样法

    千次阅读 2020-03-25 11:36:44
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  • 有效值计算

    万次阅读 2017-10-11 15:00:45
    交流电的有效值是根据电流的热效应规定的,让交变电流直流电通过同样的电阻,如果它们在同一时间内产生的热量相等,就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值
  • 在上一篇文章单片机ADC采样算法---平均值采样法中分析了平均值采样法的使用,上篇文章中的平均值采样法是连续采样100个数据,然后求平均值,这种方法存在一个问题,就是采集100个值之后,下一次又重新采集100个新的...
  • 有效值、真有效值、全有效值,采样准确性问题

    万次阅读 多人点赞 2018-08-10 12:20:42
      在相同的电阻两端分别施加直流电压交流电压/电流,经过一个交流电压周期的时间,如果它们在电阻上所消耗的电能相等,则把该直流电压的幅值作为交流电压/电流的有效值。   正弦电压、电流有效值等于其...
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