占空比
工作週期(英語:Duty Ratio,Duty Cycle[2]),是頻射、微波電路、低頻交流和直流電流等多個領域的一個概念,表示在一個周期內,工作時間與總時間的比值[3],有多個具體定義方式[4]。
定義
工作週期有多個定義方式[4]:
- 在一串理想的脈衝序列中(如方波),代表1的正脈衝的持續時間與脈衝總周期的比值。例如:脈衝寬度1μs,信號周期4μs的脈衝序列工作週期為0.25。
- 在一段連續工作時間內脈衝占用的時間與總時間的比值。
- 在連續可變斜率增量調製中,比特「1」的平均比例。
- 在周期型的現象中,現象發生的時間與總時間的比。
- 脈衝信號高電平持續的時間(稱為脈衝寬度)與脈衝周期的比值,稱為脈衝的工作週期 [5]。即
- 在焊接供電中[7],工作週期是焊接設備的規格,指每10分鐘裡,電焊機能連續工作幾分鐘,而不會導致過熱,影響壽命[8]。例如:一個工作週期為20%的電焊機意味著,每工作2分鐘必須休息8分鐘[9]。
- 在(射頻)電子學的領域,包括核磁共振波譜法(NMR)中的工作週期指平均功率與峰值功率的比值。[9]
測量與調節
測量工作週期一般可以用示波器(波形顯示)或萬用表(數值顯示)來完成[11][12]。調節信號發生器可以提供工作週期可變的脈衝信號[13]。
應用
汽車控制系統
工作週期信號可以控制電磁閥的開啟度,如炭罐清除閥和自動變速器等機構中的液壓控制閥等。炭罐清除閥大約每隔4分鐘開啟1分鐘。但由於發動機有不同的工作狀況,簡單地全開、全閉不能滿足要求。採用工作週期控制信號,能通過脈衝電流的脈寬在0~100%間控制炭罐清除閥的開度。[12]
生物系統
工作週期的概念也用於描述神經元和肌肉纖維的活動。例如,在生物神經網絡中,工作週期特別指一個周期中神經元保持活動比例。[14]
參考文獻
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