PWM信号均值电压计算实例

虽然使用示波器可以测量PWM信号的均值电压（Average Voltage），但是仍需要通过计算来验证测量的电压值是否准确，从而判断给阀的信号是否正确。计算均值电压需要知道PWM信号的供电电压（Power Supply Voltage），占空比(Duty Cycle)，阀在中位时控制器输出电压值，简称中位电压（Neutral PositionVoltage）。根据中位电压是否为0，列举了两种PWM信号均值电压计算方法。

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使用示波器不仅可以测量PWM信号的均值电压，还可以将PWM信号的波形显示出来。波形中高电平是供电电压，低电平是阀的中位电压，中位电压既可以是0，也可以是一个大于零的值。当中位电压是0时，可以使用以下方法计算PWM信号均值电压。下图是在丹佛斯实验室测试PVG32片式比例阀组时用一个便携式示波器测量的PWM信号的波形，试验台控制器是丹佛斯SC024控制器，PVG32片式比例阀由丹佛斯PVEP电控模块控制，一种PWM信号控制的电比例模块：

图中“–“表示波形的零点位置，图中零点位置电压是0，也是低电平的电压值，即中位电压是0。”∫“表示上升沿，小方格横坐标方向代表时间，一小格表示1ms；纵坐标方向代表电压，一小格表示10V。从示波器的波形上可以看出供电电压大概是25V左右，与供电电压24V吻合。此种情况属于阀的中位电压为0，当中位电压为0时候，PWM信号均值电压等于供电电压乘以占空比，即：

Average Voltage =Power Supply Voltage × Duty Cycle

上图中PWM信号均值电压就是24×80%=19.2V，和实验室测试的数据是一致的。

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当中位信号不是0时，需要先计算PWM波形的均值电压，PMW波形的均值电压等于供电电压减去中位电压之后，再与占空比做乘积，最后再加上中位电压值就是PWM信号的均值电压。PWM波形的均值电压计算如下：

Average Voltage ofPWM Wave = (Power Supply Voltage – Neutral Position Voltage) × DutyCycle

整个PWM信号的均值电压计算如下：

Average Voltage =Average Voltage of PWM Wave + Neutral Position Voltage

下图是用同一个示波器测试的一组波形，PVG32比例阀组，同样的PVEP电控模块，控制器是另外一个厂家的。图中“–“表示波形的零点位置，低电平不是0，即阀的中位电压不是0。”∫“表示上升沿，小方格横坐标方向代表时间，一小格表示2ms；纵坐标方向代表电压，一小格表示10V。从图上看阀的中位电压大概在5V左右，供电电压大概在30V左右，用示波器测阀的中位电压值是4.93V，供电电压是28.14V，和图中数据吻合。