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    基波

    • 瀏覽次數(shù):15450次
    • 發(fā)布時(shí)間:2013/9/18 15:04:59
    • 作者:hb_yinhe

    一、定義

      復(fù)合波的最低頻率分量叫做基波

      在復(fù)雜的周期性振蕩中,包含基波和諧波。和該振蕩最長(zhǎng)周期相等的正弦波分量稱(chēng)為基波。相應(yīng)于這個(gè)周期的頻率稱(chēng)為基本頻率。頻率等于基本頻率的整倍數(shù)的正弦波分量稱(chēng)為諧波。

    二、信號(hào)分析

      一個(gè)周期信號(hào)可以通過(guò)傅里葉變換分解為直流分量c0和不同頻率的正弦信號(hào)的線性疊加:

    基波公式1

      其中,cm表示m次諧波的幅值,其角頻率為mω,初始相位為φm,其有效值為cm/√2。

      當(dāng)m=1時(shí),

    基波公式2

      為基波分量的表達(dá)式,其角頻率為ω,初始相位為φ1,其方均根值c1/√2稱(chēng)為基波有效值

      ω/2π為基波分量的頻率,稱(chēng)為基波頻率,基波分量的頻率等于交流信號(hào)的頻率。而m次諧波的頻率為基波頻率的整數(shù)倍(m倍)。

    三、測(cè)量方法

      濾波法

      當(dāng)信號(hào)的諧波頻率與基波頻率差距較大時(shí),即信號(hào)的低次諧波含量較小,主要為高次諧波時(shí),可以通過(guò)低通濾波的方法將高次諧波濾除,剩下就是信號(hào)的基波,采用均值檢波表、峰值檢波表和真有效值檢波表均可測(cè)量其有效值,測(cè)量結(jié)果近似等于基波有效值。

      濾波器是一種對(duì)信號(hào)有處理作用的器件或電路。分為有源濾波器和無(wú)源濾波器。主要作用是讓有用信號(hào)盡可能無(wú)衰減的通過(guò),對(duì)無(wú)用信號(hào)盡可能大的衰減。

    常用濾波器有:

      巴特沃斯濾波器:巴特沃斯濾波器具有較平坦的通帶。

      貝塞爾濾波器:貝塞爾濾波器具有較高線性度的相角位移。

      切貝雪夫?yàn)V波器:切貝雪夫?yàn)V波器具有較陡峭的過(guò)渡帶。

      當(dāng)諧波頻率與基波頻率差距較小時(shí),可采用切比雪夫?yàn)V波器或高階的巴特沃斯濾波器。

    傅里葉變換

      當(dāng)信號(hào)頻譜較復(fù)雜時(shí),尤其是低次諧波含量較大時(shí),很難用濾波的方法將基波準(zhǔn)確分離,一般先用交流采樣獲取離散時(shí)間信號(hào)序列,再用離散傅里葉變換(DFT或FFT)對(duì)其進(jìn)行傅里葉展開(kāi),即可求得基波有效值。各種諧波分析儀和寬頻功率分析儀(變頻功率分析儀、高精度功率分析儀等)等設(shè)備均可測(cè)量適用頻率范圍內(nèi)交流信號(hào)的基波有效值。上述儀器除了測(cè)量電壓、電流的基波有效值之外,還具備功率測(cè)量及諧波測(cè)量功能。

    諧波含量及波形

                                                                   信號(hào)波形及諧波含量


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