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谐波失真(THD)计算器

API reference

根据基波幅值和任意数量的谐波幅值计算总谐波失真(THD)。同时给出 THD-F(相对基波)和 THD-R(相对总有效值),以及每个谐波各自的贡献。

输入

基波的有效值(RMS)或峰值(请与下方谐波保持一致)。

按顺序输入2次、3次、4次…谐波的幅值,单位与基波相同。

输出

谐波幅值(h₂, h₃, h₄, …)
谐波幅值占基波百分比
No data yet

按顺序输入2次、3次、4次…谐波的幅值,单位与基波相同。

THD 摘要
项目数值
No data yet
公式与计算过程
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使用此工具的更多方式

REST API

curl -X POST https://api.iotools.cloud/v1/tool/harmonic-distortion-thd-calculator \
  -H "Authorization: Bearer YOUR_API_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "fundamental": "120",
    "harmonics": "12, 8, 5, 3, 2"
  }'

替换成您账户中的密钥。工具的字段即为请求体——没有额外包装。

让 AI 代理执行

Use the IOTools `harmonic-distortion-thd-calculator` tool (Harmonic Distortion (THD) Calculator) on this input:

YOUR_INPUT_HERE

将此粘贴给任何已连接 IOTools MCP 服务器的代理,再加上您的输入内容。

嵌入式小组件

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把它放到您自己的页面上——免费,无需密钥,只需保留一个反向链接。

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也可通过

使用指南

任何非正弦波形——开关电源、变频器输出、削波的放大器——都可以分解为一个基波正弦波加上叠加在其上的一系列谐波。总谐波失真(THD)是表示这些谐波相对于基波大小的标准方法。本计算器接受基波幅值和任意数量的谐波幅值,并以工程师实际需要的两种方式计算 THD。

使用方法

  1. 输入基波幅值(V₁)——有效值(RMS)或峰值均可,但需与谐波保持一致。
  2. 按顺序输入谐波幅值(h₂, h₃, h₄, …),用逗号、空格或换行分隔。有多少测量值就输入多少个——并不局限于第2到第9次谐波。

结果会给出每个谐波的明细(其幅值及占基波的百分比),以及包含两个 THD 数值的摘要。

THD-F 与 THD-R

  • THD-F — √(Σhₙ²) ÷ V₁ × 100% — 谐波有效值相对于基波本身。这是 IEEE 519 的定义,也是大多数仪器默认显示的数值。
  • THD-R — √(Σhₙ²) ÷ √(V₁² + Σhₙ²) × 100% — 相对于整个波形(基波加谐波)的总有效值。这是 IEC 的定义。

二者在失真较低时非常接近,随着失真增大而逐渐分离——当 THD-F 为 50% 时,THD-R 已经低好几个百分点,因为分母本身会因被测谐波而增大。请报告您的标准或仪器所规定的指标;如有疑问,THD-F 是更常用的惯例。

什么是"谐波"?

基频的整数倍频率成分。如果基频是 60 Hz 的电网频率,那么 3 次谐波为 180 Hz,5 次谐波为 300 Hz,依此类推。整流器和开关电源等非线性负载的典型特征是奇次谐波(3 次、5 次、7 次……)占主导。

为什么 THD 很重要?

电力系统中 THD 过高会导致变压器和电机额外发热、三相系统中产生有害的中性线电流(3 的倍数次谐波不会相互抵消,而是叠加),并可能干扰敏感设备。公用事业公司和 IEEE 519 等标准会在并网点设定 THD 限值。

隐私

所有计算均在您的浏览器中完成。不会有任何数值发送到服务器。

相关工具

如需了解波形的 PWM/开关频率方面,请参阅 PWM 占空比与频率计算器。如需将幅值比转换为分贝而非百分比,请使用 分贝转换器。

THDtotal harmonic distortionharmonic distortionpower qualitywaveform analysiselectricalengineeringcalculator

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