2.2 Параметры измеряемых сигналов

2.2 Параметры измеряемых сигналов

Мгновенное значение сигнала (x(t)) – значение сигнала в заданный момент времени (Рис.2.6.).


      Рис.2.6.

 

Максимальное значение сигнала (Xmax) – наибольшее мгновенное значение сигнала на протяжении заданного интервала времени (Ту). Для сигналов синусоидальной формы термин "максимальное значение" часто заменяют термином "амплитуда" (амплитудное значение, Xm).

 

Минимальное значение сигнала (Xmin) – наименьшее мгновенное значение сигнала на протяжении заданного интервала времени (Ту).

Постоянная составляющая сигнала (Х0) – среднее значение сигнала:


,   где Ту – время усреднения.

Для синусоидальных сигналов с периодом Т постоянная составляющая равна:

Средневыпрямленное значение сигнала (Хс.в.) – среднее значение модуля (абсолютной величины) сигнала. Для синусоидальных сигналов:

Для однополярных сигналов:

Среднеквадратическое (действующее, эффективное) значение сигнала Хс.к. – корень квадратный из среднего значения квадрата мгновенных значений сигнала.
Для синусоидальных сигналов:

Для измерения с.к. значения сигналов несинусоидальной формы используют один из следующих режимов:
1. Аналогично режиму измерения синусоидальных сигналов при условии, что Т=Ту. В этом случае необходимо учитывать следующее: чем больше форма сигнала отличается от синусоидальной, тем выше погрешность измерения (до 30%-50%). В зарубежной литературе данный режим принято обозначать RMS;
2. С учетом наличия гармонических составляющих (режим True RMS):


, где Хс.к.n – с.к. значение n-ой гармоники;

3. С учетом наличия постоянной составляющей (режим Total RMS):


, где Х0 – постоянная составляющая.

Переменная составляющая сигнала (х~(t)) – разность между мгновенным значением сигнала и его постоянной составляющей:
х~(t)=х(t) – Х0.

Пиковое отклонение "вверх" (Хв.в.) – наибольшее мгновенное значение переменной составляющей сигнала на протяжении заданного интервала времени.

Пиковое отклонение "вниз" (Хв.н.) – наименьшее мгновенное значение переменной составляющей сигнала на протяжении заданного интервала времени, взятое по модулю.

Размах сигнала (Хр.) – разность между максимальным и минимальным значениями сигнала на протяжении заданного интервала времени:
Хр.=Хmax – Xmin=Хв.в. + Хв.н.
Связь между рассмотренными параметрами устанавливается через коэффициент амплитуды (Peak Factor)

коэффициент формы (Form Factor)

и коэффициент усреднения

Для каждой формы физически реализуемого сигнала все три коэффициента определены (таблица 2), потому измерения одного из значений сигнала достаточно для вычисления и других его параметров.

Таблица 2.

Форма сигнала

ka

Синусоидальная

1,41

1,11

1,57

Треугольная

1,73

1,16

2

Прямоугольная со скважностью Q

Меандр

1

1

1

Постоянный ток

1

1

1