基波有效值(Fundamental wave effective value)是指
交流信号的
基波分量的
方均根值。
一个
周期信号可以通过
傅里叶变换分解为直流分量c0和不同频率的正弦信号的线性叠加:
当m=1时,为
基波分量的表达式,其角频率为ω,初始相位为φ1,其方均根值c1/√2称为基波有效值。
ω/2π为基波分量的频率,称为
基波频率,基波分量的频率等于交流信号的频率。而m次谐波的频率为基波频率的整数倍(m倍)。
当信号的谐波频率与基波频率差距较大时,即信号的低次谐波含量较小,主要为高次谐波时,可以通过低通滤波的方法将高次谐波滤除,剩下就是信号的基波,采用均值检波表、峰值检波表和真有效值检波表均可测量其有效值,测量结果近似等于基波有效值。
当信号频谱较复杂时,尤其是低次谐波含量较大时,很难用滤波的方法将基波准确分离,一般先用
交流采样获取
离散时间信号序列,再用
离散傅里叶变换(DFT或
FFT)对其进行傅里叶展开,即可求得基波有效值。各种
谐波分析仪和
宽频功率分析仪(
变频功率分析仪、
高精度功率分析仪等)等设备均可测量适用频率范围内交流信号的基波有效值。上述仪器除了测量电压、电流的基波有效值之外,还具备功率测量及谐波测量功能。