
【計】 root mean square value
【電】 rms
cost; value; happen to; on duty
【醫】 number; titer; titre; value
均方根值(Root Mean Square, RMS)是統計學和工程學中衡量信號幅度的重要指标,指對一組數值先平方、再求平均、最後開平方根的結果。其數學定義為:
$$ X{text{rms}} = sqrt{frac{1}{T} int{0}^{T} [x(t)] , dt} $$ $$ X{text{rms}} = sqrt{frac{1}{n} sum{i=1}^{n} x_i} $$
核心概念解析:
物理意義
在交流電(AC)中,RMS值等同于産生相同熱效應的直流電(DC)值。例如,220V家用電壓指其RMS值為220V,峰值電壓約為311V。該值反映信號的實際能量水平,故又稱有效值(Effective Value)。
工程應用
中英文術語對照
中文 | 英文 |
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均方根值 | Root Mean Square (RMS) |
有效值 | Effective Value |
瞬時值 | Instantaneous Value |
峰值 | Peak Value |
平均值 | Mean Value |
與平均值的區别
RMS通過平方運算強化大值的影響,更適用于振蕩信號(如交流電)。正弦波的RMS值是峰值的$frac{1}{sqrt{2}}$倍(約0.707倍),而算術平均值為零。
來源:牛津工程物理詞典;IEEE标準術語庫;清華大學出版社《電子測量原理》
均方根值(Root Mean Square,簡稱RMS)是一種統計度量,用于衡量一組數值的“有效值”或“平均幅度”,尤其適用于存在正負波動的信號或數據。其核心是通過平方運算消除符號影響,再取平均和平方根還原量綱。
RMS的計算分為三步:
數學公式為: $$ text{RMS} = sqrt{frac{1}{n} sum_{i=1}^{n} x_i} $$
交流電的有效值
例如,家用220V電壓是正弦波的RMS值,實際峰值約為311V(因$V{text{peak}} = V{text{RMS}} times sqrt{2}$)。
信號處理
在聲音工程中,RMS用于量化聲音的響度,比簡單平均值更準确反映能量強度。
振動與噪聲分析
衡量機械振動的平均能量,評估設備疲勞或結構穩定性。
假設一組電壓測量值為[1, -3, 2, -1, 4],其RMS計算為:
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