交流频率是指交流正弦波每秒的周期数。频率是指当前的每秒改变方向。它的测量单位是赫兹(Hz),这是一种国际计量单位,其中1赫兹等于每秒1个周期。
- 赫兹(Hz) = 1赫兹等于每秒一个周期。
- 周期=交流电流或电压.
- 交替=一个周期的一半。
- 周期=产生一个完整波形周期所需的时间。
最基本的,频率就是某件事重复的频率。在电流的情况下,频率是正弦波重复或完成正负循环的次数。
每秒循环次数越多,频率就越高。
例子:如果交流电流的频率为3hz(见下图),这表明其波形在1秒内重复3次。
频率通常用来描述电气设备的运行情况。以下是一些常见的频率范围:
- 电源线频率(通常为50hz或60hz)。
- 变频驱动器,通常使用1-20千赫(kHz)载波频率。
- 音频频率范围:15hz ~ 20khz(人类听觉范围)。
- 无线电频率:30-300 kHz。
- 低频:300khz ~ 3兆赫(MHz)。
- 中频:3mhz ~ 30mhz。
- 高频:30 ~ 300mhz。
电路和设备通常设计成在固定或可变频率下工作。设计为在固定频率下工作的设备,如果在不同于规定的频率下工作,则表现不正常。例如,设计为60hz工作的交流电机,如果频率低于60hz,则运行速度较慢;如果频率超过60hz,则运行速度较快。对于交流电机,频率的任何变化都会引起电机速度的成比例变化。另一个例子是频率降低5%会导致电机速度降低5%。
如何测量频率
一个数字万用表其中包括频率计数器模式,可以测量交流信号的频率,还可以提供以下功能:
- MIN/MAX记录,允许在指定的时间内或以相同的方式记录电压、电流或其他频率测量电阻测量结果被记录下来。
- 自动量程,自动选择频率范围,除非被测电压在频率测量范围之外。
电网因国家而异。在美国,电网是基于高度稳定的60赫兹信号,这意味着它每秒循环60次。
在美国,家用电力是基于单相,120伏交流电源。在美国家庭的墙壁插座测量的功率将产生±170伏之间振荡的正弦波,与真有效值测量120伏电压。振荡的速率是每秒60个周期。
赫兹是以德国物理学家海因里希·赫兹(1857-1894)的名字命名的,他是第一个发射和接收无线电波的人。无线电波以每秒一个周期(1hz)的速度传播。(同样,时钟以1hz的频率滴答作响。)
参考资料:美国技术出版社Glen A. Mazur的《数字万用表原理》。