Селективный вольтметр

Селективный вольтметр — компонент. Предназначен для измерения среднеквадратичного (СКЗ, True RMS) и пикового (пик-пик) значения напряжения переменного тока на основной (несущей) частоте сигнала. Особенностью селективного вольтметра является исключение влияния гармоник на показания.

Внешний вид компонента

Режим проектировщика Режим оператора
Селективный вольтметр - Режим проектировщика Не имеет

Параметры:

Входные

  • Канал — входной канал, на который поступает сигнал, у которого нужно измерить требуемые величины;
  • Вкл\Выкл — включение и выключение селективного вольтметра.

Выходные

  • Напряжение — выходной канал, с которого в потоке поступают уже измеренные значения входного сигнала.

Настраиваемые свойства:

Общие свойства (окружение)

Частные свойства (в скобках значение, установленное по умолчанию):

  • averagetime (0.1) — устанавливает время усреднения:
    1. 0.1 секунду (при этом СКЗ и пиковое значение правильно измеряются для сигнала с частотой не менее 20 Гц);
    2. 1 секунду (при этом СКЗ и пиковое значение правильно измеряются для сигнала с частотой не менее 2 Гц);
    3. 10 секунд (при этом СКЗ и пиковое значение правильно измеряются для сигнала с частотой не менее 0,2 Гц).
  • AutoFrequency (false) — автоматическая установка вольтметра на измеряемую частоту;
  • Frequency (0) — частота, на которой вольтметр будет делать измерения, Гц;
  • FrequencyBar (0) — полоса частот, на которых вольтметр будет делать измерения, Гц;
  • Activate (true) — состояние подачи сигнала (подан или отключен).

Программирование

При использовании компонента в сценарии и программируемом компоненте (скрипте) необходимо учитывать диапазоны значений подаваемых на входные ножки компонента, диапазоны значений свойств компонента, а также диапазоны значений параметров методов компонента.

Параметры:

Входные

  • Канал — входной канал, у которого нужно измерить требуемые величины (от 0 до (количество каналов — 1)).

Настраиваемые свойства:

Общие свойства (окружение)

Частные свойства (в скобках значение, установленное по умолчанию):

  • BSTR AverageTime — установка и чтение усреднения: 0.1 сек; 1 сек; 10 сек (строка);
  • VARIANT_BOOL AutoFrequency — установка и чтение автоустановки частоты:
    • true — включена автоустановка;
    • false — выключена автоустановка.
  • FLOAT Frequency — установка и чтение центральной частоты селективного фильтра (от 0.01 до половины частоты дискретизации измеряемого канала), Гц;
  • FLOAT FrequencyBar — установка и чтение полосы селективного фильтра (от 0.01 до половины частоты дискретизации измеряемого канала), Гц;
  • VARIANT_BOOL Activate — установка и чтение работы селективного вольтметра:
    • true — Состояние работы селективного вольтметра включен;
    • false — Состояние работы селективного вольтметра выключен

Математическое описание

При описании переменных сигналов часто используются следующие величины.

Среднее или среднеарифметическое значение определяют так:

2

Это значение равно площади под кривой временной функции, вычисляемой в течение одного периода. Поскольку функция является периодической, среднеарифметическое значение v не зависит от начальной точки t0. Для гармонических функций среднее значение v равно нулю.

Среднее по модулю значение определяется как:

3

Это значение равной средней величине сигнала.

Примечание: среднее по модулю значение используется при вычислении величины заряда конденсатора, при работе с выпрямленными сигналами или в расчетах электролитических процессов. Выбор типа выпрямительных также основывается на среднем по модулю значении тока, поскольку падение на диоде практически всегда постоянно.

Для синусоидального напряжения справедливо:

4

Аналогичное соотношение можно записать и для синусоидального тока.

Среднеквадратичное значение (СКЗ) напряжения характеризует мощность в цепи переменного тока. По определению СКЗ функции равно:

5

Для синусоидального напряжения справедливо:

6

Аналогичное соотношение можно записать и для синусоидального тока.

Для переменных сигналов справедливо, что СКЗ значение всегда меньше или равно амплитудному значению.

Пример

Проект в SCADA ZETView

Селективный вольтметр - Пример
В приведённом проекте компонент Селективный вольтметр измеряет среднеквадратичное значения пилообразного сигнала, поступающего с Пилообразный сигнал. Селекторы (также другого типа) служат для установки значений частоты, уровня, смещения и типа пилообразного сигнала. Многоканальный осциллограф нужен для визуального восприятия сигнала. ЖК индикатор служит для графического представления значения СКЗ пилообразного сигнала. Данный компонент используется для создания различных проектов, в том числе таких как импеданс акустической системы.

Результат работы проекта
Селективный вольтметр - Результат работы проекта