Леонид Иванович писал(а):Если без оговорок, то так не получится. Работать в других зонах Найквиста (выше первой) можно, если полоса пропускания УВХ позволяет. Но с одним условием - спектр сигнала должен быть ограничен полосовым фильтром в рамках выбранной зоны. Широкополосный сигнал на вход подавать нельзя. Адекватность расчета RMS будет аналогична адекватности захвата осциллограммы входного сигнала. Если спектр не ограничить, наложения приведут к сильным искажениям. Например, составляющие входного сигнала с частотами, кратными частоте дискретизации, будут отображаться на нулевую частоту и в расчете RMS участия принимать не будут. Это в некоторых условиях может вызвать заметную ошибку. Поэтому для широкополосного сигнала, спектр которого начинается вблизи нуля (а именно с такими сигналами должен работать RMS-вольтметр), есть только одна возможность создать вычислительный RMS-вольтметр: дискретизировать сигнал с такой частотой, чтобы интересующая полоса уместилась в первую зону Найквиста. Именно такая ситуация наблюдается в цифровых осциллографах. Там АЦП хоть и малоразрядный, но быстрый. Что позволяет в широкой полосе делать измерения RMS, правда, с невысокой точностью. Если говорить о вольтметре, то здесь называлась необходимая полоса 2 МГц, что потребует применения АЦП с частотой дискретизации порядка 10 МГц (чтобы сложность фильтра была разумной), с такой же частотой отсчеты должны и обрабатываться, потребуется 10 M/s MAC-операций с разрядностью, скажем, 32 бита. По идее, какой-нибудь STM32F4 потянет. Ну или нужна довольно большая память, если делать пост-обработку. Опять же, в цифровом осциллографе есть и память, и DSP, и FPGA, где тоже можно реализовать первичную обработку. Для вольтметра это довольно сложно. Расширить полосу частот вольтметра можно так же, как и осциллографа - введением эквивалентной дискретизации. Но это потребует канала синхронизации и работать будет только для периодических входных сигналов. В современных RMS-вольтметрах используется еще один метод расширения полосы (для любых сигналов) - это random sampling с последующим статистическим вычислением RMS. Но точность при этом оказывается на порядок хуже.
алиасы для измерения RMS роли не играют. Квадрат всё прячет. Нам всё равно, какая частота куда отразится - она ж отражается, а не копируется! При возведении комплексного числа в квадрат оно становится реальным, мнимая часть теряется - а с ней и информация о фазе (частоте), остается только амплитуда, которая интегрируется.
Единственное - теоретически можно попасть на точное совпадение входной частоты и N*(Fd/2). Но чтобы это сыграло - точность совпадения этих частот должна быть 1 герц (при времени измерения 1 сек). Джиттер частоты дискретизации (пусть единицы Мвыб, чтобы разговаривать про многобитные АЦП) - перекрывает этот 1Гц. А если искусственно шатать Fd - так вообще нет проблемы.
По поводу реализации - не вижу проблемы и на 8-разряднике. Квадрат + сумма в любом случае быстрее отдачи встроенного АЦП. А корень надо брать один-пять раз в секунду. Так что, и на копеечном МК можно мерять RMS 2х мегагерцев с точностью, ограниченной аналоговым трактом (включая хар-ки АЦП), то есть - лучше, чем в схемных RMS преобразователях.
?