Avatar billede kenneth_breve Nybegynder
15. maj 2007 - 08:37 Der er 9 kommentarer og
2 løsninger

Energi i en sinus bølge?

Jeg skal finde en relativ energi i en sinus bølge.
Det skal altså ikke være den eksakte, men bare en energi så jeg kan sammenligne.

Sinusbølgen er f.eks. en 1khz som jeg sampler med samplerate på 10kHz. i 1sek.

Dvs. jeg får 10.000 samples.
Samplesene ligger imellem -128 til 128

Derefter tager jeg absolut værdien af alle samples. Til sidst summerer jeg alle samples.

Vil denne samlede sum så ikke være et udtryk for energien i sinus bølgen i løbet af 1sek?

Eller er man nød til at kvadrere samplesene?
Avatar billede darrich Novice
15. maj 2007 - 14:30 #1
Watt (P) er udtryk for joule/s (energi), og det du måler er spændingen (E) over modstanden (R), så er beregningen

P = (E*E)/R

Når du snakker relativ, formoder jeg, du mener at sammenligne forskellige målinger foretaget med samme metode.
Hvis det er LF du måler såsom angivet 1 KHz eller i det område, så kan du vælge at betragte R som en konstant, da impedancen må formodes at være rimelig lineær i det område og for nemheds skyld betragter vi den som 1, hvilket giver

P = E*E

Så ja du skal kvadrere værdien af samples for at få et korrekt udtryk for den relative energi.
Principelt bør din sample frekvens være højere for at opnå bedre nøjagtigt, men nu ved jeg ikke, hvad det skal bruges til så det er jo ikke sikkert det er så relevant.
Avatar billede rynke10 Novice
15. maj 2007 - 15:16 #2
Hvis du lægger alle dine samples sammen, så skulle de gerne give nul :-)

Du sampler med 10 gange, det burde være nok. Du får jo 5 samples for hver ½ bølge. Måske skulle du vælge 9 eller 11 KHz, så du ikke rammer den samme frekvens. Altså hvis du sampler en gang lige inden bølgetoppen og næste gang efter, så vil du gøre det hver gang, hvis du sampler med 10 gange frekvens. Altså dit resultat vil være det samme, hvis du kun sampler i 0,1 sek.
Energien? hvis du bare laver samples, så får du kun et udtryk for spændingen.
Avatar billede kenneth_breve Nybegynder
15. maj 2007 - 17:51 #3
Jeg har nok forklaret mig ret uklart...

Men det jeg gør er at mit signal først bliver AD konverteret så det kommer til at ligge fra -128 til 128.

Jeg tager så 10.000samples med en samplefrekvens på 10kHz.

Disse 10.000 samples tager jeg absolut værdien af, og summerer. Denne sum må være et udtryk for amplituden i signalet?  Og dermed et relativt udtryk for energien i signalet?
Avatar billede rynke10 Novice
16. maj 2007 - 02:43 #4
Hvis det er en ren sinus, så behøver du vel ikke så mange målinger?
I princippet kan du nøjes med at måle på en enkelt bølge.
Hvis du summerer dine målinger så får du en værdi. Denne værdi afhænger jo af hvor mange bølger du har, altså frekvensen på det du sampler.
Er det alm. sinus, så kan du vel finde den højeste værdi og frekvensen. Hvis du integrerer, så får du energien, altså arealet under kurven.
Avatar billede kenneth_breve Nybegynder
16. maj 2007 - 09:22 #5
For lige at gøre det endnu klarere:

Jeg ønsker at sammenligne to signalers amplitude (eller energi).

Den eksakte værdi er derfor slet ikke vigtig. Da jeg bare skal sammenligne de to signaler og se hvilket der er størst.

Jeg ved at signalerne indeholder alle mulige frekvenser liggende imellem 500hz til 1kHz.

For at sammenligne signalerne indsamler jeg 10.000samples fra begge signaler.
Disse samples ligger imellem -128 til 128.

Jeg tager herefter absolut værdien af alle samples for det første signal. Og summerer disse.

Herefter tager jeg absolut værdien af alle samples for det andet signal. Og summerer disse.

Disse to summer sammenligner jeg for at se hvilket signal som indeholder mest energi.

Disse to summer er vel et udtryk for energien i signalerne?...
Avatar billede darrich Novice
16. maj 2007 - 14:59 #6
Dine samples er et udtryk for spændingen.
Forudsat din indgangsimpedans er konstant og ens for begge,
så skal du blot kvadrere værdien af dine samples og summere som du har angivet, så har du en sammenligning af energien.
Avatar billede kenneth_breve Nybegynder
16. maj 2007 - 21:12 #7
Nemlig darrich...

Og det er lige præcist der jeg mener at hvis jeg ikke kvadrerer med blot tager absolut værdien så vil jeg jo stadig have et relativt udtryk for energien.
Hvilket sagtens kan bruges fordi jeg sammenligner to som ikke er kvadreret.. :-)
Avatar billede darrich Novice
22. maj 2007 - 12:24 #8
Kan godt følge tanken, men det går ikke....

Eksempel (4 samples for nemheds skyld)

Måling A hvor der ikke kvadreres: 1 + 2 + 1 + 2 = 6
Måling B hvor der ikke kvadreres: 0,5 + 2,5 + 0,5 + 2,5 = 6

Måling A hvor der kvadreres: 1 + 4 + 1 + 4 = 10
Måling B hvor der kvadreres: 0,25 + 6,25 + 0,25 + 6,25 = 13

Hvis du sammenligner de ikke kvadrerede er resultatet ens for A og B
Hvis du sammenligner de kvadrerede er B større end A

Ja, gennemsnits spændingen er ens, men det er gennemsnits energien ikke....
Avatar billede darrich Novice
22. maj 2007 - 12:33 #9
Måling C hvor der ikke kvadreres 0,4 + 2,3 + 0,4 + 2,3 = 5,4
Her er C mindre end A

Måling C hvor der kvadreres 0,16 + 5,29 + 0,16 + 5,29 = 10,9
Her er A mindre end C

Ergo fejl i forhold til visning af hvilken indeholder mest energi, hvis du ikke kvadrerer.
Avatar billede kenneth_breve Nybegynder
22. maj 2007 - 13:43 #10
Men hvis man laver en FFT af de samplede signal og plotter "magnitude responset".

Så er "magnitude plottet" vil også et udtryk for gennemsnitsværdien af samplesene. Altså vist ved forskellige frekvenser..?
Avatar billede darrich Novice
25. maj 2007 - 23:30 #11
FFT anvendes i en del spectrum analyzers til at måle på et smalt frekvens område, og er ganske egnet til formålet.
Nu ved jeg ikke om du roder med et færdigt hw/sw system.
Hvis magnitude plottet svarer til gennemsnittet af 1 sec så ja, men det er stadig et udtryk for spændingen. Det afhænger typisk af konfigurationen.
Bemærk enkelte opgiver det i db.

Som du angiver i første post er det energien du er interesseret i, ergo slipper du ikke for at kvadrere.
Vær opmærksom på at afrundingen kan have betydning for nøjagtigheden, så overvej hvad metode du vil anvende til det.
Avatar billede Ny bruger Nybegynder

Din løsning...

Tilladte BB-code-tags: [b]fed[/b] [i]kursiv[/i] [u]understreget[/u] Web- og emailadresser omdannes automatisk til links. Der sættes "nofollow" på alle links.

Loading billede Opret Preview
Kategori
IT-kurser om Microsoft 365, sikkerhed, personlig vækst, udvikling, digital markedsføring, grafisk design, SAP og forretningsanalyse.

Log ind eller opret profil

Hov!

For at kunne deltage på Computerworld Eksperten skal du være logget ind.

Det er heldigvis nemt at oprette en bruger: Det tager to minutter og du kan vælge at bruge enten e-mail, Facebook eller Google som login.

Du kan også logge ind via nedenstående tjenester

IT-JOB

Politiets Efterretningstjeneste

IT-løsningsarkitekt i PET

Forsvarsministeriets Materiel- og Indkøbsstyrelse

Cyberdivisionen søger IT-supporterelever til Lokal IT på Aalborg Kaserne

Capgemini Danmark A/S

Open Application (Denmark)

AL Sydbank

AI Engineer