Rechner für harmonische Gesamtverzerrung

Die harmonische Gesamtverzerrung, meist THD genannt, beschreibt, wie viel Energie eines periodischen Signals in Harmonischen statt in der gewünschten Grundfrequenz auftritt. Eine reine Sinuswelle enthält nur ihre Grundwelle und hat null Prozent THD. Reale Verstärker, Lautsprecher, Netzteile, Umrichter, Generatoren und elektrische Lasten zeigen nichtlineares Verhalten, das Komponenten bei ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz erzeugt. THD fasst diese unerwünschten Komponenten in einer Prozentzahl zusammen, die leichter vergleichbar ist als ein umfangreiches Spektrum. Dieser Rechner nimmt die Effektivwertamplituden der Grundwelle sowie der zweiten, dritten, vierten und fünften Harmonischen auf. Er quadriert jede harmonische Amplitude, addiert die Quadrate und zieht die Quadratwurzel für den kombinierten Wert der quadratischen Summe. Durch Division durch die Grundwellenamplitude und Multiplikation mit hundert ergibt sich THD in Prozent. Bei einer Grundwelle von 100 Volt und einer Harmonischen von 10 Volt beträgt THD 10 Prozent. Zwei Harmonische mit 3 und 4 Volt ergeben zusammen 5 Volt und damit 5 Prozent THD bezogen auf eine Grundwelle von 100 Volt. Alle Eingaben müssen dieselbe Messbasis und Einheit verwenden. Mischen Sie nicht Spitzen- und Effektivspannung oder Volt und Millivolt, ohne sie vorher umzurechnen. Spektrumanalysatoren geben harmonische Pegel teils in Dezibel bezogen auf den Träger an. Diese Werte müssen vor der Eingabe in lineare Amplituden umgerechnet werden. Achten Sie außerdem darauf, dass die Messwerte Amplituden und keine Leistungen darstellen, da Leistungsverhältnisse anders umgerechnet werden. Niedrigere THD bedeutet meist, dass die Wellenform dem gewünschten Sinus ähnlicher ist. Zulässige Werte hängen jedoch von der Anwendung ab. Hi-Fi-Geräte streben möglicherweise Bruchteile eines Prozents an, während Netzstandards Grenzwerte nach Spannungsebene, Last und harmonischer Ordnung festlegen. Eine kleine Gesamtsumme kann dennoch eine problematische Harmonische verbergen. Technische Diagnosen sollten daher neben THD das gesamte Spektrum untersuchen. Diese Berechnung berücksichtigt nur die vier eingegebenen Harmonischen. Labormessungen können Dutzende Ordnungen einbeziehen und normierte Vorgaben zu Bandbreite, Gewichtung, Fensterung oder Rauschunterdrückung verwenden. THD plus Rauschen, geschrieben THD+N, ist eine andere Größe, da breitbandiges Rauschen im Zähler enthalten ist. Nutzen Sie das Ergebnis für schnelle Entwurfsprüfungen, Lernbeispiele und Vergleiche bekannter harmonischer Komponenten. Für Konformitätsprüfungen gelten die einschlägige Messnorm und das Verfahren des kalibrierten Messgeräts.