万博水晶宫|万博安全买球

0512-65239267 18915587680

万博水晶宫基于FFT的低频谐波失真度测试仪

2018-10-11 14:32

  目前,测量失真度的仪器根据测量原理大致可分为二大类:基波剔除法和频谱分析法。一般模拟式的失真度测量仪都采用基波剔除,这种仪器测量的误差较大;而频谱分析法,则是利用频率分析仪测量各次谐波的含量并计算出波形失真度的方法。它可分析测量出被测信号中的1~10次谐波分量。采用该方法较好地解决了超低频率失真度的测量,缺点是仪器结构复杂,价格较贵,操作繁琐。

  一个失真的周期振荡信号电压,除有基波电压分量外,还有各次谐波分量存在,把周期失真的正弦信号展开成傅立叶级数,可表示为:

  上式中,为正弦波中直流分量,An为第n次谐波的振幅,n为失真正弦波中所含最高谐波次数,ω0为标准正弦波的角频率,φn为第n次谐波相对于基波的初相角。

  数为n次的失真度,只要求出各次谐波的幅值,就可计算出信号的失真度。在实际测量中由于实现困难,模拟失真度仪测量所测出的数值是各谐波电压有效值和总的电压有效值之比,即

  被测信号经过放大器后,首先直接进入电子电压表,万博水晶宫,测出其总电压的有效值,并调至100。然后,信号通过滤波器,滤去基波成分,再次进入电子电压表,测出剔去基波后电压的有效值,此时指示即为失真度。显然,它只是失真度的近似值,必要时必须进行补偿。

  基本方法就是通过傅立叶变换(FFT),产生出信号的频谱图,根据频谱含量的大小Cn,计算出失真度。

  此类分析需要频谱分析仪和同步示波器。本文提出一种由虚拟仪器实现的、基于FFT的失真度测量,该失线)虚拟仪器建立在计算机平台上。计算机通过数字采集卡采集被测信号,经A/D转换后读入计算机,由计算机对采集的信号进行傅立叶变换(FFT),形成被测信号的二维幅度-频率数组。计算机显示出信号的幅度-频率特性曲线,同时,对数组计算得到基波系数和各次谐波系数,最后,由基波和各次谐波系数计算出失线)开发平台使用美国国家仪器公司(Nationalinstrumentscorporation)的Labview,硬件为兼容586计算机及NI公司的数据接口卡PCI-1200。

  (3)软件编制采用Labview提供的图形编程语言。完成被测信号的采集和波形显示、信号的傅立叶变换(FFT)、信号的幅频曲线显示、信号的傅立叶基数的系数计算及信号的失线测试结果

  采用该虚拟失真度测试仪分别对两类信号进行了测试比较。其一是计算机产生的数字合成信号;其二是信号发生器产生的正弦波信号。

  (1)计算机产生合成失线t)。用虚拟失线)数据比较:对于正弦信号f(t)=5sin3.14t+0.3sin(7×3.14t),其失线对实际信号的测试

  由信号发生器(JRC811)产生约100Hz正弦信号,用虚拟失真度仪和北京无线电仪器二厂生产的SB失真度仪分别进行测量,其结果如下:

  (3)用户只要用一台微机和数据采集卡,不再需要其它硬件电路设计,即可完成失真度测量,省去大笔购置失线)易于移值,在其它数字测量仪器上,不用增加其它硬件,通过软件的修改即可增加此功能。