功率測(cè)量及其背景知識(shí)

整流值（Rectified）

整流值是一個(gè)歷史上使用的值，現(xiàn)在只有一些很少的應(yīng)用需要它（如它與磁通量Bpk成正比，在某些變壓器應(yīng)用里比較重要）。

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)交流信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，創(chuàng)建了整流值。那時(shí)使用了很多動(dòng)圈式儀表。但它們測(cè)量的只是平均值（直流值），這對(duì)于正弦信號(hào)是零。解決這個(gè)問(wèn)題的第一個(gè)簡(jiǎn)單方法是整流該信號(hào)并取整流信號(hào)的平均值：

公式1：整流成分的一般定義

通過(guò)這個(gè)定義，可以選擇任意時(shí)間間隔來(lái)得到一個(gè)整流值。在實(shí)際中通常是周期性信號(hào)，這些信號(hào)的重復(fù)周期時(shí)間是T。所以如果把T代入到公式1中，就得到通常的公式：

公式2：周期性信號(hào)的整流成分

整流值的缺點(diǎn)是：對(duì)于很多應(yīng)用來(lái)說(shuō)想得到的是與電阻吸收的功率成正比的有效值（見(jiàn)“有效值”）。為此，可以計(jì)算信號(hào)的整流值和有效值之間的比例系數(shù)，該系數(shù)稱為形狀因數(shù)，它在很大程度上取決于信號(hào)的波形。因此，在動(dòng)圈式儀表中已經(jīng)集成好用于正弦波的形狀因數(shù)，對(duì)于其他波形來(lái)說(shuō)，測(cè)量得到的有效值是錯(cuò)誤的。

結(jié)論

■ 整流值是整流信號(hào)的平均值

■ 實(shí)際上對(duì)于整流值必須定義一個(gè)時(shí)間間隔

■ 對(duì)于每一個(gè)波形，整流值都有不同的比例來(lái)得到有效值。

直流值（DC）

01 純直流信號(hào)

最簡(jiǎn)單的情況就是信號(hào)的大小和方向都不隨著時(shí)間而變化。

直流信號(hào)的定義非常簡(jiǎn)單：

直流信號(hào)永遠(yuǎn)具有相同的幅值

從理論上講，“永遠(yuǎn)”是在無(wú)限的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行的，所以在實(shí)際中可以定義一個(gè)時(shí)間間隔：

直流信號(hào)在時(shí)間間隔內(nèi)具有相同的幅值。

例如：這個(gè)時(shí)間間隔是由信號(hào)施加的時(shí)間或者信號(hào)需要測(cè)量的時(shí)間來(lái)定義。

02 混合信號(hào)

直流信號(hào)（或者說(shuō)信號(hào)的直流成分）還有另外一種可能的定義。如您所知，您可根據(jù)傅里葉變化把每個(gè)信號(hào)分解成許多不同頻率、不同幅值、不同相位的正弦信號(hào)的疊加。這些正弦信號(hào)有一個(gè)特例是信號(hào)的直流成分（可以被描述為0Hz頻率的余弦函數(shù)）。

據(jù)此，直流成分的定義是一個(gè)信號(hào)的平均值。

公式如下（在這里和其他所有例子我們使用電壓來(lái)描述，如果你想用電流來(lái)描述，也是一樣的）：

公式1：直流成分的一般定義

當(dāng)然這個(gè)公式也同樣適用于純直流信號(hào)。通過(guò)這個(gè)定義，可以選擇任意時(shí)間間隔來(lái)得到一個(gè)直流信號(hào)。在實(shí)際中通常是周期性信號(hào)，這些信號(hào)的重復(fù)周期時(shí)間是T。所以如果把T代入到公式1中，就得到通常的公式：

公式2：周期性信號(hào)的直流成分

結(jié)論

■ 直流成分是信號(hào)的平均值

■ 實(shí)際上對(duì)于直流信號(hào)必須定義一個(gè)時(shí)間間隔

（作者：梁振廷）