總諧波失真計算機

總諧波失真通常縮寫為 THD，用於衡量週期信號中出現在諧波而非預期基頻上的能量程度。純正弦波只含基波，THD 為零。實際放大器、揚聲器、電源供應器、轉換器、發電機及電氣負載的非線性行為，會產生頻率為基頻整數倍的分量。THD 將這些不需要的分量彙整成單一百分比，比完整的長頻譜更容易比較。 本計算機接受基波及第二、第三、第四、第五次諧波的有效值振幅。將各諧波振幅平方後相加，再取平方根，即得到合成的平方和根振幅。將此值除以基波振幅，再乘以一百，就是 THD 百分比。若 100 伏特基波只有一個 10 伏特諧波，THD 為 10%。若兩個諧波分別為 3 與 4 伏特，合成振幅為 5 伏特，相對於 100 伏特基波，THD 為 5%。 所有輸入都必須採用相同的量測基準與單位。除非先換算，否則不可混用峰值電壓與有效值電壓，也不可混用伏特與毫伏特。頻譜分析儀可能以相對於載波的分貝值表示諧波位準，輸入前須轉換為線性振幅。也應確認諧波讀值表示振幅而非功率，因為功率比使用不同的換算方式。 較低的 THD 通常表示波形更接近期望的正弦波，但可接受程度取決於應用。高傳真音訊設備可能以百分之一以下為目標，而電力系統標準則依電壓等級、負載與諧波次數訂定限值。低總值仍可能掩蓋某個有問題的諧波，因此工程診斷除了 THD，也應檢視完整頻譜。 本計算只包含輸入的四個諧波。實驗室 THD 量測可能涵蓋數十個階次，並採用標準規定的頻寬、加權、窗函數或雜訊抑制規則。總諧波失真加雜訊寫作 THD+N，與 THD 不同，因為分子還包含寬頻雜訊。本結果適用於快速設計檢查、教學範例及已知諧波分量的比較。進行符合性測試時，應遵循適用的量測標準與已校正儀器的操作程序。