本发明属于计量领域，具体涉及一种周期信号有效值测量方法，用于测量任意周期信号的有效值。
背景技术：
周期信号有效值测量在仪器仪表、信号处理和测控领域具有重要的作用，是电学参数测量的重要组成部分。周期信号有效值测量主要有以下几种方案：⑴通过测量周期信号的最大值(或平均值)及波形系数进而求出周期信号的有效值。该方案仅适用于一些特定的标准交流周期信号，诸如标准正弦信号、对称三角波信号等。这是因为对于标准正弦交流信号满足：
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种周期信号有效值测量方法。本发明适用于含直流偏置及谐波分量的周期信号，适用性更好。
本发明提供的技术方案如下：
一种周期信号有效值测量方法，包括如下步骤：
(1)将待测周期信号v(t)进行放大a倍得到信号x(t)，并对x(t)进行叠加vdc得到x(t)+vdc，满足：vcc＞(x(t)+vdc)＞0；
(2)获取x(t)的频率f；
(3)通过三角波信号发生器产生频率为n×f，幅值为vcc的中心对称三角波vc(t)；
(4)将vc(t)与x(t)+vdc进行逻辑比较，得到数字信号vpluse；
(5)捕获vpluse的导通时间
其中：t为待测周期信号v(t)的周期；tc为三角波vc(t)的周期；
(6)计算待测周期信号v(t)的有效值vrms＝a×xrms。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
①不需要ad采样；
②不需要进行复杂的fft算法和数值积分算法；
③适用于含直流偏置及谐波分量的周期信号，适用性更好；
④获取信息为数字信号导通时间，能有效抑制外部干扰；
采用本发明所述方法测量周期信号的有效值，为仪器仪表、数字信号处理和测控领域的有效值测量提供了一种新的方案。
附图说明
图1为实施例1中x(t)+vdc与uc(t)的函数关系图；
图2为本发明的测量方法步骤示意图；
具体实施方式
实施例1：假设任意周期信号x(t)，直流偏置电压vdc：0<vdc<vcc，使得x(t)+vdc满足：vcc＞(x(t)+vdc)＞0。uc(t)为非负对称三角波信号，其满足：
由于：
并且：
所以：
又因为：
所以有：
其中：
因为：
所以：
当tc很小时，有：
对于周期为t任意的周期信号x(t)，依据有效值xrms的定义可知：
当tc较小时，有：
其中：k≥0。所以有：
联立公式(9)和(12)可得：
即：
如果已知vc(t)的周期tc和幅值vcc、x(t)的周期t和直流偏置电压vdc，则只需获取pwm信号导通时间
本发明提供的一种基于上述计算结果的周期信号有效值测量方法，包括如下步骤，如附图2所示：
(1)将待测周期信号v(t)进行放大a倍(a≥1或0<a<1)得到信号x(t)，并对x(t)进行叠加vdc得到x(t)+vdc，满足：vcc＞(x(t)+vdc)＞0；
(2)获取x(t)的频率f；
(3)通过三角波信号发生器产生频率为n×f，幅值为vcc的中心对称三角波vc(t)；
(4)将vc(t)与x(t)+vdc进行逻辑比较，得到数字信号vpluse；
(5)捕获vpluse的导通时间
其中：t为待测周期信号v(t)的周期；tc为三角波vc(t)的周期；k＝{0,1,2,l,n-1}；t＝n×tc；
(6)计算待测周期信号v(t)的有效值vrms＝a×xrms。