頻率,是單位時間內(nèi)完成振動的次數(shù),是描述振動物體往復運動頻繁程度的量,常用符號f或v表示,單位為秒-1。為了紀念德國物理學家赫茲的貢獻,人們把頻率的單位命名為赫茲,簡稱“赫”。每個物體都有由它本身性質決定的與振幅無關的頻率,叫做固有頻率。
《GB/T 2900.1-2008 電工術語 基本術語》對頻率定義如下:周期的倒數(shù)。
《GB/T 2900.1-2008 電工術語 基本術語》對周期定義如下:在周期量的值等同地重復時,自變量的兩個值之間的最小的差。
當自變量為時間時,周期的符號用T。
工頻:而像中國使用的電是一種正弦交流電,其頻率是50Hz,也就是它速度驚人的地方,一秒鐘內(nèi)做了50次周期性變化。交流電的頻率,工業(yè)術語叫做工頻。2013年,全世界的電力系統(tǒng)中,工頻有兩種,一種為50Hz,還有一種是60Hz
變頻:變頻就是改變供電頻率。英譯:frequency conversion 變頻技術的核心是變頻器,它通過對供電頻率的轉換來實現(xiàn)電動機運轉速度率的自動調節(jié),把50Hz的固定電網(wǎng)頻改為變化的頻率。同時,還使電源電壓調節(jié)至合適范圍,解決了由于電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定而影響電器工作的難題。通過改變交流電頻的方式實現(xiàn)交流電控制的技術就叫變頻技術。
變頻電量測量是當今測量的難題,WP4000變頻功率分析儀是一款比傳統(tǒng)數(shù)字功率計擁有更寬頻帶和更多功能,比進口高精度功率分析儀擁有更佳頻率特性的寬頻功率分析儀,適用于各類變頻調速系統(tǒng)的電壓、電流、功率、諧波等電量測試、計量的新型測量設備,是變頻技術高速發(fā)展的必然產(chǎn)物,也是變頻技術持續(xù)健康發(fā)展的重要基礎儀器,更是變頻設備能效評測不可或缺的工具。
聲音是機械振動,能夠穿越處于各種物態(tài)的物質。這些能夠傳播聲音的物質稱為介質。聲音不能傳播于真空。我們聽到的聲音也是一種有一定頻率的聲波。人耳聽覺的頻率范圍約為20-20000HZ,超出這個范圍的就不為我們?nèi)硕煊X。低于20Hz為次聲波,高于20kHz為超聲波。聲音的頻率越高,則聲音的音調越高,聲音的頻率越低,則聲音的音調越低。
在天文潮汐學中,由于各種天體活動周期長,以赫茲的單位顯示不便,頻率常用的單位為:cph,即cycle per hour。如最常見的M2分潮的周期約為12.42小時,則其頻率通常表示為0.08051cph(次/小時)。
交流電周期的倒數(shù)叫做頻率(用符號f表示),即 f = 1/T。
它表示正弦交流電流在單位時間內(nèi)作周期性循環(huán)變化的次數(shù),即表征交流電交替變化的速率(快慢)。頻率的國際單位制是赫茲(Hz)。角頻率與頻率之間的關系為:ω = 2πf。
在控制工程學科中,當Tω=1時,ω=1/T,此時具有的ω值稱為轉角頻率。
多普勒效應
一種聲音盡管只有一個恒定的頻率,但是對聽者來說,他有時卻是變化的。當波源和聽者之間發(fā)生相對運動時,聽者所感到的頻率改變的這種現(xiàn)象稱為多普勒效應。
又稱相對次數(shù),即某一事件發(fā)生的次數(shù)被總的事件數(shù)目除,亦即某一數(shù)據(jù)出現(xiàn)的次數(shù)被這一組數(shù)據(jù)總個數(shù)去除。頻率通常用比例或百分數(shù)表示。
為了定量分析物理學上的頻率,勢必涉及頻率測量。頻率測量一般原理,是通過相應的傳感器,將周期變化的特性轉化為電信號,再由電子頻率計顯示對應的頻率,如工頻、聲頻、振動頻率等。除此之外,還有應用多普勒效應原理,對聲頻的測量。
測量頻率的方法一般分為無源測頻法、有源測頻法及電子計數(shù)法三種。
無源測頻法(又可分為諧振法和電橋法),常用于頻率粗測,精度在1%左右。
有源比較法可分為拍頻法和差頻法,前者是利用兩個信號線性疊加以產(chǎn)生拍頻現(xiàn)象,再通過檢測零拍現(xiàn)象進行測頻,常用于低頻測量,誤差在零點幾Hz;
后者則利用兩個非線性信號疊加來產(chǎn)生差頻現(xiàn)象,然后通過檢測零差現(xiàn)象進行測頻,常用于高頻測量,誤差在±20 Hz左右。
以上方法在測量范圍和精度上都有一定的不足,而電子計數(shù)法主要通過單片機進行控制。由于單片機的較強控制與運算功能,電子計數(shù)法的測量頻率范圍寬,精度高,易于實現(xiàn)。例如DMC300轉速測量。
DMC300分布式測控系統(tǒng)-頻率測量