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基波分量

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  • 发布时间:2013/9/17 11:46:57
  • 作者:银河电气

一、基波分量的定义

  在非正弦的周期性振荡中,包含基波谐波。和该振荡周期相等的正弦波分量称为基波分量。相应于这个周期的频率称为基波频率。频率等于基波频率的整倍数的正弦波分量称为谐波。

  一个周期信号可以通过傅里叶变换分解为直流分量c0和不同频率的正弦信号的线性叠加:
  
  其中,cm表示m次谐波的幅值,其角频率为mω,初始相位为φm,其有效值为cm/√2。
  当m=1时,为基波分量的表达式,其角频率为ω,初始相位为φ1,其方均根值c1/√2称为基波有效值。
  ω/2π为基波分量的频率,称为基波频率,基波分量的频率等于交流信号的频率。而m次谐波的频率为基波频率的整数倍(m倍)。

二、基波分量的测量方法

  当信号的谐波频率与基波频率差距较大时,即信号的低次谐波含量较小,主要为高次谐波时,可以通过低通滤波的方法将高次谐波滤除,剩下就是信号的基波,采用均值检波表、峰值检波表和真有效值检波表均可测量其有效值,测量结果近似等于基波有效值。
  当信号频谱较复杂时,尤其是低次谐波含量较大时,很难用滤波的方法将基波准确分离,一般先用交流采样获取离散时间信号序列,再用离散傅里叶变换(DFT或FFT)对其进行傅里叶展开,即可求得基波有效值。各种谐波分析仪和宽频功率分析仪(变频功率分析仪、高精度功率分析仪等)等设备均可测量适用频率范围内交流信号的基波有效值。上述仪器除了测量电压、电流的基波有效值之外,还具备功率测量及谐波测量功能。

WP4000变频功率分析仪

图. 可测量基波分量有效值的WP4000变频功率分析仪

 

  作者:vfecc

  单位:湖南银河电气有限公司(www.vfe.cc


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