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