Amplitude

EINE sinusförmige Kurve

  1. Spitzenamplitude ( U ^ {\displaystyle \scriptstyle {\hat {U}}}
    \scriptstyle {\hat {U}}

    ),

  2. Spitze-zu-Spitze-Amplitude ( 2 U ^ {\displaystyle \scriptstyle 2{\hat {U}}}
    \scriptstyle 2{\hat {U}}

    ),

  3. Quadratische Mittelwertamplitude ( U ^ / 2 {\ displaystyle \scriptstyle {\hat {U}}/{\sqrt {2}}}
    \scriptstyle {\hat {U}}/{\sqrt {2}}

    ),

  4. Wellenperiode (keine Amplitude)

Spitzenamplitude & semi-amplitudeEdit

Symmetrische periodische Wellen, wie Sinuswellen, Rechteckwellen oder Dreieckwellen Spitzenamplitude und Halbamplitude sind gleich.

Peak amplitudeEdit

Bei Messungen von Audiosystemen, Telekommunikation und anderen Anwendungen, bei denen die Messgröße ein Signal ist, das über und unter einem Referenzwert schwingt, aber nicht sinusförmig ist, wird häufig die Spitzenamplitude verwendet. Wenn die Referenz Null ist, ist dies der maximale Absolutwert des Signals; wenn es sich bei der Referenz um einen Mittelwert (Gleichstromkomponente) handelt, ist die Spitzenamplitude der maximale Absolutwert der Differenz zu dieser Referenz.

Halbamplitudeedit

Halbamplitude bedeutet die Hälfte der Spitze-zu-Spitze-Amplitude. Einige Wissenschaftler verwenden Amplitude oder Spitzenamplitude, um Halbamplitude zu bedeuten.

Es ist das am weitesten verbreitete Maß für das Orbitalwackeln in der Astronomie und die Messung kleiner Radialgeschwindigkeits-Halbamplituden benachbarter Sterne ist wichtig für die Suche nach Exoplaneten (siehe Dopplerspektroskopie).

AmbiguityEdit

Im Allgemeinen ist die Verwendung der Spitzenamplitude einfach und eindeutig nur für symmetrische periodische Wellen, wie eine Sinuswelle, eine Rechteckwelle oder eine Dreieckwelle. Bei einer asymmetrischen Welle (z. B. periodische Impulse in einer Richtung) wird die Spitzenamplitude mehrdeutig. Dies liegt daran, dass der Wert unterschiedlich ist, je nachdem, ob das maximale positive Signal relativ zum Mittelwert gemessen wird, das maximale negative Signal relativ zum Mittelwert gemessen wird oder das maximale positive Signal relativ zum maximalen negativen Signal gemessen wird (die Spitze-zu-Spitze-Amplitude) und dann durch zwei geteilt (die Halbamplitude). In der Elektrotechnik besteht die übliche Lösung für diese Mehrdeutigkeit darin, die Amplitude von einem definierten Bezugspotential (z. B. Masse oder 0 V) aus zu messen. Streng genommen ist dies keine Amplitude mehr, da die Möglichkeit besteht, dass eine Konstante (DC-Komponente) in die Messung einbezogen wird.

Peak-to-Peak amplitudeEdit

Peak-to-Peak Amplitude (abgekürzt p–p) ist die Änderung zwischen Peak (höchster Amplitudenwert) und Trog (niedrigster Amplitudenwert, der negativ sein kann). Mit geeigneten Schaltungen können Peak-to-Peak-Amplituden von elektrischen Schwingungen durch Meter oder durch Betrachten der Wellenform auf einem Oszilloskop gemessen werden. Peak-to-Peak ist eine einfache Messung auf einem Oszilloskop, wobei die Spitzen der Wellenform leicht identifiziert und gegen das Gitter gemessen werden können. Dies bleibt eine übliche Methode zur Angabe der Amplitude, aber manchmal sind andere Amplitudenmaße geeigneter.

Root mean square amplitudeEdit

Weitere Informationen: Effektivwert gängiger Wellenformen

Die Amplitude des Root Mean Square (RMS) wird insbesondere in der Elektrotechnik verwendet: Der Effektivwert ist definiert als die Quadratwurzel des zeitlichen Mittelwerts des Quadrats des vertikalen Abstands des Graphen vom Ruhezustand;d. h. Die Amplitude des Quadrats der vertikalen Entfernung des Graphen vom Ruhezustand. der Effektivwert der AC-Wellenform (ohne DC-Komponente).

Für komplizierte Wellenformen, insbesondere für sich nicht wiederholende Signale wie Rauschen, wird normalerweise die Effektivwertamplitude verwendet, da sie sowohl eindeutig als auch physikalisch von Bedeutung ist. Beispielsweise ist die durchschnittliche Leistung, die von einer akustischen oder elektromagnetischen Welle oder von einem elektrischen Signal übertragen wird, proportional zum Quadrat der Effektivamplitude (und nicht im Allgemeinen zum Quadrat der Spitzenamplitude).

Für Wechselstrom besteht die universelle Praxis darin, Effektivwerte einer sinusförmigen Wellenform anzugeben. Eine Eigenschaft von quadratischen Spannungen und Strömen besteht darin, dass sie bei einem gegebenen Widerstand den gleichen Heizeffekt wie ein Gleichstrom erzeugen.

Der Peak-to-Peak-Wert wird beispielsweise bei der Auswahl von Gleichrichtern für Stromversorgungen oder bei der Schätzung der maximalen Spannung verwendet, der die Isolierung standhalten muss. Einige gängige Voltmeter sind für die Effektivamplitude kalibriert, reagieren jedoch auf den Durchschnittswert einer gleichgerichteten Wellenform. Viele digitale Voltmeter und alle moving Coil meter sind in dieser kategorie. Die RMS-Kalibrierung ist nur für einen Sinuseingang korrekt, da das Verhältnis zwischen Peak-, Mittelwert- und RMS-Wert von der Wellenform abhängt. Wenn sich die gemessene Wellenform stark von einer Sinuswelle unterscheidet, ändert sich die Beziehung zwischen Effektivwert und Durchschnittswert. True RMS-ansprechende Messgeräte wurden bei Hochfrequenzmessungen verwendet, bei denen Instrumente den Heizeffekt in einem Widerstand gemessen haben, um einen Strom zu messen. Das Aufkommen von mikroprozessorgesteuerten Zählern, die in der Lage sind, den Effektivwert durch Abtasten der Wellenform zu berechnen, hat eine echte Effektivwertmessung zur Norm gemacht.

Impulsamplitudeedit

In der Telekommunikation ist die Impulsamplitude die Größe eines Impulsparameters, wie z. B. der Spannungspegel, der Strompegel, die Feldstärke oder der Leistungspegel.

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