European knowledge baseEuropean calibration knowledge platform
AC feszültségcalibrationi mesterkurzus · Szakértői · 32 perc

Harmonikusok, THD és THD+N az AC calibrationban

A hullámalak torzításának spektrális értelmezése, THD és THD+N számítása, forrás- és műszerhatás, valamint a torzítás uncertaintyi kezelése.

A fejezet az AC mérőrendszert egységes, frekvenciafüggő metrológiai láncként kezeli, nem csupán műszerbeállítások sorozataként.

A torzítás metrológiai jelentése

Az AC referencia nemcsak amplitúdó és frekvencia, hanem spektrális összetétel is. Egy torzított jel RMS értéke helyes lehet, miközben a DUT frekvenciamenete miatt a kijelzés eltér a referencia műszerétől.

THD és THD+N

A THD a felharmonikus komponensek négyzetösszegének és az alapharmonikusnak az aránya. A THD+N a harmonikusok mellett a zajt és más nem koherens összetevőket is tartalmazza. A két mennyiség nem helyettesíthető egymással, és measurement sávszélesség nélkül egyik sem teljes specifikáció.

A kalibrátor torzítása

A teljesítményerősítő, a kimeneti transzformátor vagy a backcsatolási hurok amplitúdó- és terhelésfüggő torzítást okozhat. Nagy feszültségnél és alacsony frekvencián a kimeneti fokozat közelebb kerülhet a korlátaihoz, ezért a THD nem tekinthető állandó manufactureri számnak.

A DUT frekvenciamenetének súlyozása

A DUT minden harmonikust saját frekvenciamenete szerint súlyoz. Ha a referenciaeszköz és a DUT sávszélessége eltér, ugyanazon jelre eltérő RMS result adódhat anélkül, hogy bármelyik eszköz hibás lenne.

Spektrális measurement és ablakolás

FFT-alapú értékelésnél a mintavétel, koherencia, ablakfüggvény, rekordszám és zajsávszélesség határozza meg a kimutatási határt. A spektrumanalizátor vagy digitalizáló saját amplitúdó- és torzítási hibáját backvezetetten kell ismerni.

Torzítás mint uncertaintyi komponens

Ha a forrás harmonikus tartalma ismert, a DUT frekvenciamenetével súlyozott korrekció számítható. Ha csak felső határ ismert, a lehetséges eloszlást és előjelet szakmailag indokolni kell. A teljes THD egyszerűen nem alakítható közvetlen RMS hibává.

Eljárási requirementek

Rögzíteni kell a measurement sávszélességet, a torzításmérő konfigurációját, a terhelést, a referenciajel amplitúdóját és a jelentett mutatót. A torzításellenőrzést a kritikus amplitúdó–frekvencia pontokon kell elvégezni.

Laboratoryi tapasztalat

A forrás alacsony THD-je nem garantálja a DUT-ok azonos RMS kijelzését; a harmonikus spektrum és a két műszer frekvenciamenete együtt dönt.