拜访量的转换（共2篇）
篇1：拜访量的转换
随着房地产业的迅速发展，住宅的质量问题越来越多的被人们所关注。根据我国1986年的检测标准统计，我国城市住宅八成以上隔声效果达不到标准的要求。随着消费者维权意识的增强，有关隔音的纠纷也越来越多。隔声问题产生的原因是多方面的，设计、材料、施工质量等各方面都会造成住宅的隔声效果不好。
2005年7月建筑部对GBJ121-88《建筑隔声评价标准》进行了修编，发布了国家标准GB/T50121-2005《建筑隔声评价标准》，规定了将空气声隔声和撞击声隔声测量数据转换成单值评价量的方法，并根据按标准规定的方法确定的空气声隔声和撞击声隔声的单值评价量对建筑物和建筑构件的隔声性能进行了分级。该标准提供的单值评价量的转换方法在多个相关标准中被引用，如GB/T16730-1997《建筑用门空气声隔声性能分级及其检测方法》，GB/T 8485-2002《建筑外窗空气声隔声性能分级及其检测方法》。单值评价量的确定是进行隔声性能等级的评价的前提条件。
标准中提供的单值评价量的转换方法有两种：
(1)数值计算法
(2)曲线比较法
数值计算法是用估算的单值评价量进行试算的方法，重复计算，直到得到符合要求的单值评价量。
曲线比较法是把测量得到的一组隔声测量量手工绘制在坐标纸上，然后用绘制在透明坐标纸上的基准曲线覆盖在测量曲线上进行比较，从而得到单值评价量。
这两种方法都有很大的计算量，且容易出现人为的差错，而且效率不高。
微软公司开发的Excel软件已广泛普及在经济、管理、科学研究以及工程技术等各个领域，Ex cel可以进行各种数据处理、统计分析，并能绘制各种专业的图表，是进行数据处理的有力工具。
本文以1/3倍频程的空气声隔声和撞击声隔声的单值评价量的转换为例，提供一种利用Exce表格实现单值评价量的自动计算并根据测量值自动绘制特性曲线的方法，倍频程的空气声隔声和撞击声隔声单值评价量的转换参照本方法。
2 单值评价量转换的要求
1/3倍频程的空气声隔声和撞击声隔声测量量确定单值评价量所用的基准值，如表1所示。
当测量量为X，其相应单值评价量必须为满足下式的最大值，精确到1dB:
式中：i———频带的序号，i=1～16代表100～3150Hz范围内的16个1/3倍频程;
Pi———不利偏差，按下式计算：
(1）空气声隔声：
(2）撞击声隔声：
式中:Xw———所要计算的单值评价量;
Ki———第i个频带的基准值;
Xi———第i个频带的测量量精确到0.1dB。
3 单值评价量的Excel计算法
3.1 新建Excel空白工作簿，在表单sheet1中设计表格如图1。
说明：
(1)B1中插入的下拉框，数据源区域：“$I$1:$$2”，单元格链接：“B1”,I1单元格输入“空气声”，I2单元格输入“撞击声”;通过此下拉框可以实现空气声隔声和撞击声隔声两种类型的切换;
(2)A2中输入“=CHOOSE(B1,"空气声","撞击声")&"隔声单值评价量计算表(1/3倍频程)"”;
(3)B4:B19为16个1/3倍频程中心频率。
3.2 表单sheet2中按表1的基准值输入各基准值数据,1～2行为表头,A3:A18输入频率,B3:B18输入值,C3:C18输入撞击声隔声基准值;
定义名称如下：
“空气声隔声基准”引用位置为“=Sheet2!$B$3:$B$18B3:B18”;
“撞击声基准”引用位置为“=Sheet2!$B$3:$B$18B3:B18”;
“当前基准”引用位置为“=CHOOSE(Sheet1!$B$1,空气声基准,撞击声基准)”返回sheet1，在C4输入“=INDEX(当前基准,A4)”，用填充句柄填充C5:C19单元格，完成当前基准值的输入。
3.3 表单sheet3中A1:A19为标题列,依次输入P1、P2…P16、P、Xw、P’。
B1输入“=COLUMN(A1)+INDEX(当前基准,ROW())-Sheet1!$D4”，用填充句柄填充B2:B16单元格完成Xw为1时的各频带的(Xw+Ki-Xi)的值。
B17单元格输入“=IF(Sheet1!$B1=1,SUMIF(B1:B16,">0"),SUMIF(B1:B16,"<0"))”计算不利偏差之和。
B18单元格输入“1”。
B19单元格输入“=OFFSET($B17,,101-COLUMN())”，此行为辅助行，在撞击声隔声的取值时起作用。
选中B1:B19用填充句柄填充至CW列，即第101列。
返回sheet1，在D20单元格输入“=IF(B1=1,MATCH(32,sheet3!B17:CW17 1),101-MATCH(32,sheet3!B19:CW19,1))”。
至此，完成所有数据的计算。
把需要计权的一组1/3倍频程测量值分别输入到D4:D19，即可在D20单元格得到相应的单值评价量。
3.4 根据C4:C19和D4:D19这两列数据利用Excel的图表功能可测量数据绘制的特性曲线,曲线图根据输入的测量数据自动更新,如图2所示。
图表的绘制采用等间距x轴的形式插入“无数据点折线散点图”，基准值曲线的Y轴范围设为-30～+20即可。生成的图表与原始的曲线比较法所用透明坐标纸得到的复合图表完全一致。
编写简单的宏，即可保证测量曲线根据计算得出的单值评价量基准曲线自动对齐，实现对曲线比较法的完全模拟。
宏代码如下：
4 结论
用本方法编制的Excel表可以完成GB/T50121-2005《建筑隔声评价标准》中提出的全部16类隔声测量量1/3倍频程的单值评价量的自动计算，并自动生成特性曲线图表，对此表稍作修改即可进行倍频程的单值评价量的自动计算。在实际工作中采用本方法可以大大简化计算过程，保证数据的准确性，提高工作的效率。
摘要：建筑隔声单值评价量的传统计权方法不仅计算量大,且容易出现人为的差错,而且效率不高,本文提供一种用Excel表格实现单值评价量自动计算的方法。
关键词：建筑隔声,单值评价量,Excel
参考文献
[1]GB/T50121-2005,建筑隔声评价标准[S]
[2]秦佑国,王炳麟.建筑声环境[M].北京:清华大学出版社,1999.
[3]马凤云,陆红玮.Excel特殊函数在化工计算中的应用[J].新疆化工,2006,(4):19-22.
篇2：拜访量的转换
1. 半波交流量测量法
当我们认定交流量是正负对称的波形，那我们只需对其正半周的波形进行测量即可，这实际上就是将交流量的负半周削去，只剩下正半周，然后进行测量（也即前面所讲的脉动直流量测量）。半波交流量测量的外围电路如图1。
交流电压Vin通过电阻R2、R1分压后，获得A/D转换所需的输入电压，并由单片机A/D输入端AN0输入。通常该输入电压的峰值为+5V，通过R2、R1换算，Vin的峰值为100V，合有效值71V左右。当然也可以改变R2之值来获得不同的电压Vin。Vin通常是通过电压传感器（变压器）或电流传感器（变流器）与被测源耦合而得。
必须指出：AN0输入端的电压峰值（也即允许最大值）必须是+5V，这样才能充分地利用A/D转换中的所有位来达到我们预期的精度。另外一点是，在前面的分压电路中我们还没有考虑到AN0输入端所呈现的输入阻抗（A/D转换器输入端均有一定的输入阻抗，视单片机不同而异），所以最后我们还需用实测来确定R1的值。方法是在Vin端输入直流电压+100V，调整R1之值，使AN0端的直流电压值为+5V。半波测量法的工作原理并不复杂，当Vin为正半周时，二极管D不导通，故正半周的波形能全部保存下来；而负半周时，D导通短路，负半周被削去，此时测量值为零。在正半周时，我们用采样点的方法测量瞬时值，也即将正半周均分为若干等分，每一等分对应的时刻采用A/D变换测出其瞬时值，再代入有关公式中算出有效值或其它的值。
采样点的数量越多，测量的精度也越高，但计算也越复杂，因为这些计算都得通过软件来实现。在实际的测量中，因正半周的起点（0相位点）甄别比较麻烦，通常的办法是测量一个完整的周期，因负值均为0，在计算中不起作用，故其结果和只测量正半周时相同，但却可以从任一时刻开始测量，给测量提供方便。实际上，当波形为正弦波或接近正弦波时，采样点在24点就可以了，本例中采样点为32点。公式：
为计算交流电压有效值的公式，将一周期内各采样点值代入该式便可算出该交流电压的有效值。
内含A/D转换器的单片机种类很多，最常见的有8位A/D和10位A/D，均内带采样保持电路。8位的有51系列中的P87LPC767等，10位的有51系列中的C8051F019、C8051F018，96系列中的80C196KB、80C196KC等，PIC系列中的P16F87X等等。考虑到测量的精度，我们最好选用10位A/D的单片机。10位A/D转换器相对于二进制而言有1024个单位（LSB），当模拟输入的电平为+5V时，其分辨率为每 LSB = 4.88mV，相对误差K为0.1%左右。
在图1中我们选用的单片机为当前较为流行的PIC单片机P16F877，它有8路10位A/D的模拟输入端，且内带采样保持电路，可顺序对8路模拟量进行A/D转换。图中，我们仅用了第一路。A/D转换过程都是通过软件编程来实现的，不同类型的单片机除了编程语言不同外，其工作过程都雷同。图2给出了A/D转换过程的软件流程图。由图可知，A/D转换过程由主程序和中断子程序两部分构成。首先我们将被测交流量的一个周期均分为n等分，本例n取32。对于50Hz的交流信号，每等分的时间间隔约为625μs。
在主程序中先要给定时器T0置初值，开T0中断，使定时器T0在经过625μs后溢出产生T0中断，并进入中断子程序，由中断子程序来完成采样点的A/D转换过程。在中断子程序A/D变换之前还必须延时数μs作为采样保持，A/D转换完成后再将结果（10位数字量，分两个单元存放）存入规定的RAM缓冲区内，再返回主程序。由于n取32，故需中断32次后方能测量完一个周期的交流量。这32次的中断过程都是在主程序Ta～Tb循环等待的时间段内进行的。然后取出32个采样点值代入前面的公式中进行有效值的计算（由软件实施）。之后再进行下一次的测量。在本刊的网站上给出的源程序清单，提供了A/D转换的全过程，32个采样点的结果值如何处理，视要求的不同需再行编程。
2. 全波交流量测量法
当我们测量的交流量正负半周并不完全对称时，特别是电力系统中出故障时，正负波形将会严重失真。此时若用半波测量法显然不能真实地反映被测量的实际值，故必须采用全波交流量测量法。半波测量法是将被测量量削掉负半周，仅将正半周引入测量范围。全波测量法不存在削波，而是将正负半波全部纳入测量范围。要做到这一点，关键的问题是要在外围电路上设置一个电平移动电路，将被测量的零值锁定于转换范围的中点位置上。对于常用的单片机而言，A/D转换的电平输入范围通常是0～+5V，显然中点电平值是+2.5V。
图3给出了8路全波交流量测量的电路简图，单片机P16F877共有8路模拟量输入端AN0～AN7，因而可以对8路模拟量进行A/D变换。由R1、R2将+5V分压为+2.5V（要求电压+5V稳定），输入交流电压Vin由电压传感器W0～W7隔离而得，其零端接+2.5V，显然已将信号源的零点平移至+2.5V。Vin的电平范围为0～+5V。
A/D转换后的最大值对应于1024位（十六进制为400H），负的最大值对应于0位。零值电平对应于512位（200H），这在编程时应注意。8路A/D转换的过程比图2稍复杂一些，每次进入中断子程序都应按顺序对W0～W7的8路进行A/D转换，并将各路的结果依次存入规定的缓冲区域，才能退出子程序。应该注意的是：8路转换的时间（即子程序运行的时间）比一路要长，但必须小于两相邻采样点的时间间隔（625μs），在本例中，时间是有余的。在主程序中，应取出各路的采样值，分别进行计算与显示。采样点值可代入有关公式求出有效值，也可代入傅氏算法（请参考有关书籍）算出基波及各次谐波值。图3中W0是第一路，其它各路，情况与第一路相同。应该说明的是：图3中的P16F877的第4、第5脚有模拟基准电压（Vref-、Vref+）的功能，它是通过软件对片内的专用寄存器ADCON1进行设置而得（图中设定Vref- =Vss、Vref+ = Vdd，故4、5脚可拿出来做模拟输入端），有的人认为将Vref-（4脚）设置为单独引出接－5V， 使A/D的变换范围扩大到+5～－5V，于是不通过电平移动便可直接对交流量进行A/D变换。实际上这种方法是行不通的，因为4脚作为输入脚接有正、负电压的箝位二极管（作保护用），它的电压输入范围为：+5.7～－0.7V，不可能低到－5V。其实，单片机所有的输入脚（包括AN0～AN4）均接有箝位二极管，模拟输入电压值也不可能低于－0.7V，故而从这些脚输入负电压是无效的。图3的电路虽然简单，但有不足之处。因为Vin为某定值（+2.5V），故电压传感器T0初级的输入电压V由变压比确定而不能随意变动。另外一点是，Vin的零端和单片机的模拟地（Vss）不能相连，这样不利于抗干扰。
图4是一种采用运算放大器构成的电平移动电路，它是利用运算放大器构成的加法器，具有输入阻抗高、输出阻抗低等特点，能与输入电路及单片机很好地匹配。通过加法器可以方便地进行零值电平的设定。输入电压的范围可以通过反馈电阻Rf的大小灵活地进行调节。而且，输入电压的地端可以和单片机的模拟地（Vss）连接，增强其抗干扰性。
由图4可知，运算放大器IC构成一个强负反馈电路，其负输入端（-）Σ为虚地点，可以与地电平等同考虑，但它不消耗电流，并且各路因接虚地点，回路各自独立，计算起来很方便。它们有如下的关系式：
If = I1 + I2
Vo = - If Rf = -（Vin/R1 + V2/R2）Rf
即 Vo =-〔Vin/R1 + （－15V/R2）〕Rf
Rf与R1之比确定该电路的放大倍数，由图中的数据可知，放大倍数为1/2。该结论也可以由上述计算式中得出，当括号中第2项为0时，便可得出上述结果。当改变Rf与R1之比，即可改变Vin的数据，从而可以灵活地改变模拟电压的输入范围。电阻R2的作用是产生电平的平移。在上式中，当括号中的第一项为0时，即可求出R2的具体值。若我们想将零电平移到+2.5V，可求出R2 = 300kΩ。故图4的最后的结果是：当Vin的变化是由+5.0V、0V到－5.0V时，则Vo的相应变化是0V、+2.5V到+5.0V（因从负输入端输入，故输出相位相反）。这样就完全满足了我们的要求，对该电路的实测也证明了上述结论。