ICS17.220 L85 中华人民共和国国家标准 GB/T15472—2012 代替GB/T15472—1995 失 真度测量仪通用规范 Generalspecificationfordistortionmeasureinstrument 2012-12-31发布 2013-06-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 产品分类 3 ………………………………………………………………………………………………… 5 要求 4 ……………………………………………………………………………………………………… 6 试验方法 7 ………………………………………………………………………………………………… 7 检验规则 15 ………………………………………………………………………………………………… 8 标志、包装、运输、贮存 20 ………………………………………………………………………………… ⅠGB/T15472—2012 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T15472—1995《失真度测量仪通用技术条件》。 本标准与GB/T15472—1995相比主要变化如下: ———增加了数字显示测量结果的误差计算方法(见6.3.1.2、6.3.2.2)。 ———增加了对有接口功能的失真度测量仪的相应技术条款及试验方法(见5.2.3、6.3.3)。 本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会(SAC/TC153)归口。 本标准起草单位:成都前锋电子仪器厂。 本标准主要起草人:陈禄起、冯文生、林怀西。 本标准所替代标准的历次版本发布情况为: ———GB/T15472—1995。 ⅢGB/T15472—2012 失真度测量仪通用规范 1 范围 本标准规定了失真度测量仪(以下简称失真仪)的术语、产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、 包装、运输和贮存等。 本标准适用于谐波失真度测量仪,作为产品设计、鉴定、生产、使用、测试的技术依据,也是制定失真 仪产品标准的依据。 本标准也适用于低频综合测量设备中的电压和谐波失真测量部件。 本标准不适用于非线性互调失真度测量仪和瞬态失真度测量仪。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T191 包装储运图示标志 GB/T3047.6 电子设备台式机箱基本尺寸系列 GB/T6587—2012 电子测量仪器通用规范 GB/T11463—1989 电子测量仪器可靠性试验 GB/T18268.1 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第1部分:通用要求 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 基波 fundamental 非正弦波周期信号通过傅里叶级数变换分析,它是由若干个振幅不同、频率不同的正弦波信号组成 的。其中与非正弦波信号频率相同的信号称为基波信号,其频率称为基波频率。 3.2 谐波 harmonic 非正弦波周期信号通过傅里叶级数变换分析,它是由基波信号和若干个振幅不同、频率为基波频率 整数倍的正弦波信号组成的。后者均称为谐波信号,其频率均称为谐波频率。 3.3 幅频失真 amplitude-frequencydistortion 非正弦波信号经过传输网络后,由于该网络对非正弦波信号中的基波分量和各次谐波分量有不等 的增益响应,因而使输出信号波形发生变化,这种波形变化称为线性幅频失真。 3.4 相频失真 phase-frequencydistortion 非正弦波信号经过传输网络后,由于该网络对非正弦波信号中的基波分量和各次谐波分量有不同 的相位延迟(超前或滞后),因而使输出信号波形发生变化,这种波形变化称为线性相频失真。 1GB/T15472—2012 3.5 谐波失真 harmonicdistortion 一个理想正弦波信号经过传输网络后,由于该网络的非线性工作特性,使其输出信号变为非正弦波 信号,其中除具有基波信号外,同时还有若干个高次谐波信号,这些波形的变化称为谐波失真。 3.6 谐波失真度(THD0) harmonicdistortionfactor 衡量一个非正弦波信号的失真程度,通常用谐波失真度描述。其理论定义为:总谐波信号的有效值 电压(均方根值)与基波信号的有效值电压之比,取其百分比值。谐波失真度THD0(用D0表示)按 式(1)计算: D0=U2 2+U2 3+…+U2 n U1×100%…………………………(1) 式中: U1 ———基波信号的有效值电压; U2~Un———各次谐波信号的有效值电压。 失真度D0的测量方法应采用选频方法。 在实际中,对一个非理想正弦波信号的谐波失真度THD(用D表示)测量,通常采用基波抑制(滤 除)方法。其定义为:总谐波信号的有效值电压与总信号的有效值电压之比,取其百分比值。谐波失真 度D按式(2)计算: D=U2 2+U2 3+…+U2 n U2 1+U2 2+…+U2 n×100%…………………………(2) 由式(1)与式(2)得: D0=D 1-D2×100% …………………………(3) D=D0 1+D2 0×100% …………………………(4) 当谐波失真度D小于10%时,D0≈D。 当谐波失真度D大于10%时,应将D值依式(3)换算为D0值作为谐波失真度,与实测的D值进行 误差计算。 3.7 总失真度 totaldistortionfactor;DISTN 在通常的谐波失真度测量中,被测信号中包括有噪音分量,其总失真度(DISTN)按式(5)计算: DISTN=U2 2+U2 3+…+U2 n+U2 N Uin×100%……………………(5) 式中: UN———噪音分量的有效值电压; Uin———被测信号的有效值电压。 3.8 固有噪音 intrinsicnoise 由失真仪内部电路所产生的噪音。固有噪音的测试条件为:在失真仪输入端并接规定电阻,电压表 显示其噪音量值。在全频段范围内,取其稳定的最大值。 3.9 基波抑制 fundamentalrejection 失真仪采用基波抑制电路程序时,该电路对被测信号中的基波分量滤除的程度,基波抑制通常以分 2GB/T15472—2012 贝值表示。 3.10 残余失真 residualdistortion 在规定的测试条件下,残余失真是被测失真仪内部电路引入的失真、固有噪音及残余基波分量的有 效值之和。 3.11 基波抑制电路的谐波响应 harmonicresponseoffundamentalrejectioncircuit 失真仪采用基波抑制电路程序时,在基波分量被滤除的状态下,该电路对输入电压中二次以上谐波 电压的响应程度。谐波响应通常以分贝值表示。 3.12 波峰系数(波高率) wave-peakfigure 为交流信号峰值的绝对值与其有效值之比。 3.13 有效值电压表 rmsvoltmeter 在规定的频率范围内,检波特性按平方律特性工作的电压表。其指示值与输入电压绝对值的有效 值成正比。 3.14 平均值电压表 averagevaluevoltmeter 在规定的频率范围内,检波特性按平均值特性工作的电压表。其指示值与输入电压绝对值的平均 值成正比。 3.15 准有效值电压表 fiducialrmsvoltmeter 在规定的频率范围内,检波特性按逼近平方律特性工作的电压表。当输入电压的波峰系数小于某 一规定值时,其指示值与输入电压绝对值的有效值近似成正比。 3.16 波形误差 errorforwave 电压表电路为非平方律工作特性,对具有相同有效值电压的非正弦波信号和正弦波信号出现不同 的指示值,这种指示值的偏离称为波形误差。 3.17 点频失真度测量仪 automationpoint-frequencydistortionmeasuringinstrument 频率范围被设计在专用的若干频率点上,在这些频率点上进行失真度测量时,能自动滤除基波分量 的失真仪。 3.18 低失真度测量仪 low-distortionmeasuringinstrument 失真度测量范围在30%~0.001%之间,一般应能自动调谐的失真仪。 4 产品分类 4.1 按功能、特性分类 4.1.1 按频率范围分类 a) 工频(50Hz、100Hz)失真仪; b) 低频(2Hz~200kHz)失真仪; 3GB/T15472—2012 c) 高频失真度测量仪。 4.1.2 按失真度测量范围分类 a) 通用失真度测量仪; b) 低失真度测量仪。 4.1.3 按输入特征分类 a) 平衡输入式; b) 不平衡输入式。 4.1.4 按基波抑制方式分类 a) 连续型; b) 固定点频型。 4.1.5 按操作方式分类 a) 手动调谐; b) 自动调谐。 4.1.6 按电压表检波电路特性分类 a) 有效值; b) 平均值; c) 准有效值。 4.1.7 按显示器分