Do pomiaru współczynnika zawartości harmonicznych używa się
W tym pytaniu chodzi o pomiar współczynnika zawartości harmonicznych, czyli w praktyce o ocenę zniekształceń nieliniowych sygnału. Do tego używa się miernika zniekształceń nieliniowych, często spotykanego też pod nazwą miernik THD. Taki przyrząd sprawdza, jaka część energii sygnału nie należy do składowej podstawowej, tylko do harmonicznych: drugiej, trzeciej, kolejnych itd. W uproszczeniu można to zapisać jako $THD = \frac{\sqrt{U_2^2+U_3^2+...+U_n^2}}{U_1}\cdot100\%$. W praktyce ma to duże znaczenie przy sprawdzaniu torów audio, wzmacniaczy, urządzeń telekomunikacyjnych i generatorów sygnałowych. Jeżeli układ jest nieliniowy, to z czystej sinusoidy robi sygnał odkształcony, a miernik zniekształceń pozwala to szybko ocenić liczbowo. Moim zdaniem to jeden z tych pomiarów, które dobrze pokazują, czy urządzenie tylko działa, czy działa poprawnie jakościowo. W dobrych praktykach pomiarowych trzeba zadbać o właściwy poziom sygnału wejściowego, dopasowanie impedancji, stabilne źródło sinusoidy i pasmo pomiarowe zgodne z dokumentacją urządzenia.
Współczynnik zawartości harmonicznych nie jest zwykłym poziomem sygnału ani chwilową obserwacją przebiegu, tylko parametrem mówiącym o jakości sygnału po przejściu przez element lub tor transmisyjny. Częsty błąd polega na tym, że ktoś kojarzy harmoniczne z częstotliwościami i od razu wybiera przyrząd selektywny, bo przecież selektywny miernik poziomu potrafi mierzyć poziom na wybranej częstotliwości. To prawda, taki miernik może być pomocny przy analizie składowych widma, ale sam z siebie nie jest typowym przyrządem do bezpośredniego pomiaru współczynnika zniekształceń nieliniowych. Trzeba by osobno mierzyć składową podstawową i harmoniczne, a potem liczyć wynik, więc to bardziej metoda pośrednia niż właściwa odpowiedź egzaminacyjna.
Poziomoskop służy głównie do obserwacji albo kontroli poziomu sygnału, zależnie od zastosowania i konstrukcji przyrządu. Nie wyznacza jednak automatycznie udziału harmonicznych w sygnale. Można zobaczyć, że coś jest za duże albo za małe, ale nie dostaniemy z tego rzetelnej wartości THD. Miernik fluktuacji fazy dotyczy innego zjawiska: zmian fazy sygnału w czasie, czyli np. jittera lub niestabilności fazowej. To ważne w transmisji cyfrowej i systemach synchronizacji, ale nie opisuje zniekształceń nieliniowych generujących harmoniczne. Właściwy trop to miernik zniekształceń nieliniowych, bo jego zadaniem jest odfiltrowanie składowej podstawowej i pomiar pozostałych składników, głównie harmonicznych. Z mojego doświadczenia najłatwiej to zapamiętać tak: poziom mierzymy miernikiem poziomu, fazę miernikiem fluktuacji fazy, a zawartość harmonicznych miernikiem zniekształceń.
Poziomoskop służy głównie do obserwacji albo kontroli poziomu sygnału, zależnie od zastosowania i konstrukcji przyrządu. Nie wyznacza jednak automatycznie udziału harmonicznych w sygnale. Można zobaczyć, że coś jest za duże albo za małe, ale nie dostaniemy z tego rzetelnej wartości THD. Miernik fluktuacji fazy dotyczy innego zjawiska: zmian fazy sygnału w czasie, czyli np. jittera lub niestabilności fazowej. To ważne w transmisji cyfrowej i systemach synchronizacji, ale nie opisuje zniekształceń nieliniowych generujących harmoniczne. Właściwy trop to miernik zniekształceń nieliniowych, bo jego zadaniem jest odfiltrowanie składowej podstawowej i pomiar pozostałych składników, głównie harmonicznych. Z mojego doświadczenia najłatwiej to zapamiętać tak: poziom mierzymy miernikiem poziomu, fazę miernikiem fluktuacji fazy, a zawartość harmonicznych miernikiem zniekształceń.