Lista över parametrar för spänning och elektrisk ström

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 april 2018; kontroller kräver 4 redigeringar .

På grund av att elektriska signaler är tidsvarierande storheter används inom elektroteknik och radioelektronik vid behov olika sätt att representera spänning och elektrisk ström.

Värden för växelspänning (ström)

Vidare kommer vi för tydlighetens skull mest att prata om spänningsparametrar, även om de också är giltiga för strömmar.

Omedelbart värde

Det momentana värdet är värdet på signalen vid en viss tidpunkt, vars funktion är ( ). De momentana värdena för en långsamt föränderlig signal kan bestämmas med en snabbsvars DC - voltmeter , inspelare eller stubboscilloskop , för periodiska snabba processer används en katodstråle eller ett digitalt oscilloskop . $u(t)~,\quad i(t)$

Toppvärde

Amplitud (topp) värde, ibland helt enkelt kallat " amplitud " - det största momentana spänningen eller strömvärdet under en period (utan att ta hänsyn till tecknet):

U_{M}=\max(|u(t)|)~,\qquad I_{M}=\max(|i(t)|)

Toppspänningsvärdet mäts med en pulsvoltmeter eller ett oscilloskop.

RMS-värde

RMS-värde (föråldrad effektiv, effektiv) - kvadratroten av medelvärdet av kvadraten av spänning eller ström.

U={\sqrt {{\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}u^{2}(t)dt}}~,\qquad I={\ sqrt {{\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}i^{2}(t)dt}}

RMS-värden är de vanligaste, eftersom de är mest praktiska för praktiska beräkningar, eftersom i linjära kretsar med en rent resistiv belastning , fungerar växelström med effektiva värden samma arbete som likström med samma ström- och spänningsvärden. Till exempel en glödlampa eller en panna, ansluten till ett växelspänningsnät med ett effektivt värde på 220 V, fungerar (glans, värme) på samma sätt som när den är ansluten till en likspänningskälla med samma spänningsvärde. $jag$ $U$

När det inte är specifikt specificerat är det vanligtvis rot-medelkvadratvärdena av storleken på spänning eller ström som vanligtvis avses.

De flesta AC voltmetrar och amperetrar är kalibrerade i rms- avläsningar, med undantag för specialinstrument, dock ger dessa konventionella instrument endast korrekta rms-avläsningar när vågformen är sinusformad. Icke kritisk för formen på signalanordningarna med en termisk omvandlare, där den uppmätta strömmen eller spänningen med hjälp av en värmare, som är ett aktivt motstånd, omvandlas till en ytterligare uppmätt temperatur, som kännetecknar storleken på den elektriska signal. Okänsliga för signalformen är också speciella enheter som kvadrerar signalens momentana värde med efterföljande medelvärdesberäkning över tiden (med en kvadratisk detektor) eller ADC :er som kvadrerar insignalen också med tidsgenomsnitt. Kvadratroten av utsignalen från sådana anordningar är bara rotmedelkvadratvärdet.

Kvadraten på rms-spänningen, uttryckt i volt, är numeriskt lika med den genomsnittliga effektförlusten i watt över ett 1 ohm- motstånd .

Genomsnittlig

Medelvärde (offset) - DC-komponent av spänning eller ström

U={\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}u(t)dt~,\qquad I={\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}i(t)dt

Används sällan inom elektroteknik, men jämförelsevis vanligt inom radioteknik ( förspänningsström och förspänning ). Geometriskt är detta skillnaden mellan områdena under och ovanför tidsaxeln, dividerat med perioden. För en sinusformad signal är offset noll.

Genomsnittligt korrigerat värde

Genomsnittligt likriktat värde - medelvärde för signalmodulen

U={\frac {1}{T}}\int \limits _{0}^{T}\mid u(t)\mid dt~,\qquad I={\frac {1}{T }}\int \limits _{0}^{T}\mid i(t)\mid dt

Det används sällan i praktiken, men de flesta mätinstrument för växelström - ett magnetoelektriskt system (dvs i vilket strömmen likriktas före mätning) mäter faktiskt exakt detta värde, även om deras skala är kalibrerad i RMS-värden för en sinusformad vågform. Om signalen är märkbart annorlunda än sinusformen, har avläsningarna av instrumenten i det magnetoelektriska systemet ett systematiskt fel. Till skillnad från enheter i det magnetoelektriska systemet, svarar enheter av elektromagnetiska, elektrodynamiska och termiska mätsystem alltid på det effektiva värdet, oavsett formen på den elektriska strömmen.

Geometriskt är detta summan av de ytor som begränsas av kurvan över och under tidsaxeln under mätningen. Med en unipolär uppmätt spänning är de genomsnittliga och genomsnittliga likriktade värdena lika med varandra.

Värdekonverteringsfaktorer

Formfaktorn för växelspänningskurvan (ström) är ett värde lika med förhållandet mellan det effektiva värdet av den periodiska spänningen (strömmen) och dess genomsnittliga likriktade värde. För en sinusformad spänning (ström) är . ${\frac {{\pi }/2}{\sqrt {2))}\approx 1.11$

Amplitudkoefficienten för växelspänningskurvan (ström) är ett värde lika med förhållandet mellan det maximala spänningsvärdet (ström) i absolut värde för perioden och det effektiva värdet för den periodiska spänningen (strömmen). För en sinusformad spänning (ström) är . ${\sqrt {2}}$

DC-parametrar

Spänningsintervallet (ström) rippel är ett värde lika med skillnaden mellan de största och minsta värdena av den pulserande spänningen (strömmen) under ett visst tidsintervall

Spännings (ström) rippelkoefficienten är ett värde lika med förhållandet mellan det största värdet av den variabla komponenten av den pulserande spänningen (strömmen) och dess konstanta komponent.
- Spännings (ström) rippelkoefficient enligt det effektiva värdet - ett värde lika med förhållandet mellan det effektiva värdet av den variabla komponenten av den pulserande spänningen (strömmen) och dess konstanta komponent
- Spännings (ström) rippelkoefficient med medelvärde - ett värde lika med förhållandet mellan medelvärdet för den variabla komponenten av den pulserande spänningen (strömmen) och dess konstanta komponent

Rippelparametrar bestäms av ett oscilloskop eller med två voltmetrar eller amperetrar (DC och AC)

Lista över parametrar för spänning och elektrisk ström

Värden för växelspänning (ström)

Omedelbart värde

Toppvärde

RMS-värde

Genomsnittlig

Genomsnittligt korrigerat värde

Värdekonverteringsfaktorer

DC-parametrar

Litteratur och dokumentation

Litteratur

Normativ-teknisk dokumentation

Länkar

Se även