ForHosting KIT · 開発者向けツール

交流の波形率・クレストファクタ計算

この計算ツールは、交流波形で一般的な3つの測定値を、単位を持たない2つの指標に変換します。同じ電圧、電流、または振幅の単位で、RMS値、整流した波形の平均値、絶対ピーク値を入力してください。RMSを整流平均値で割ると波形率が得られ、ピーク値をRMSで割るとクレストファクタが得られます。測定単位に左右されず、波形の形状、発熱への影響、ピーク時の負担を比較できます。また、値の物理的な大小関係も検査するため、矛盾した測定値から誤解を招く比率が出ることを防げます。

● Beta無料・ブラウザ内で実行

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

交流波形について波形率が示す内容

波形率は、RMS値を整流波形の平均値で割った値です。RMSは抵抗負荷における直流相当の発熱効果を表し、整流平均値は負の部分を正に変換した後の絶対レベルの平均を表します。その比から、1周期の中でエネルギーがどのように分布しているかを確認できます。一定の正のレベルではRMSと平均値が等しいため、波形率は1です。正弦波では約1.1107となり、幅の狭いパルスや不均一な波形では一般に大きくなります。入力する平均値は、符号付きの周期平均ではなく、整流平均値または絶対値平均でなければなりません。対称な交流信号の符号付き平均は通常ゼロであり、電気工学上の波形率には使用できません。すべての値を同じ単位にしてください。単位は比の中で相殺されます。また、非負の値に対する算術平均と二乗平均平方根の関係により、整流平均値はRMS以下である必要があります。条件を満たさない場合は、単位、測定区間、平均値の定義、転記内容をご確認ください。

クレストファクタがピークと実効レベルを結ぶ仕組み

クレストファクタは、絶対ピーク値をRMS値で割った値です。最大の瞬時振幅が、発熱や多くの電力計算を支配する実効レベルよりどの程度高いかを示します。一定レベルでは1、理想的な正弦波では2の平方根、すなわち約1.4142です。パルス列、スイッチング電流、音声の過渡信号、ひずんだ商用電源波形では、RMSが中程度でも大きな値になることがあります。絶縁、半導体の定格、アンプのヘッドルーム、変換器の入力範囲、保護回路はピークに反応する一方、熱負荷は主にRMSに従うため、この違いは重要です。非対称波形では、正負のピークのうち絶対値が大きい方を入力してください。ピーク値はRMS以上でなければなりません。この比率は単位を持たず、異なる信号レベル間でも比較できます。ただし、ピークの発生位置や継続時間、クリッピングの有無までは示しません。必要に応じて周波数、デューティ比、スペクトル、測定帯域幅も併せて評価してください。

測定条件を統一して2つの比率を解釈する方法

信頼できる比率を得るには、同じ波形を同じ観測区間で測定し、十分な帯域幅とダイナミックレンジを備えた計器を使用します。RMS、整流平均値、絶対ピーク値は共通の単位で入力してください。3つを同じ係数で拡大しても結果は変わりません。非正弦波では、平均値応答型の計器が内部で正弦波を仮定し、誤ったRMSを表示する場合があるため、真のRMS計を推奨します。オシロスコープでも3つの統計値を取得できますが、結合方式、プローブ減衰率、サンプル速度、記録時間、フィルタ設定を統一してください。波形率は想定する波形群と比較し、クレストファクタは実効負荷に対するピーク余裕の評価に使用します。異なる形状が同じ比率を持つことがあり、ノイズやまれなスパイクがピークを大きく変えるため、どちらも波形を完全には特定しません。検証ではゼロ、負数、物理的に不可能な順序を拒否します。APIはブラウザーと同じ決定的関数を使い、正常な1件につき$0.002で正規化入力、両比率、計算式を返します。

活用例

ひずんだ商用電源波形の確認

RMS、整流平均値、ピーク値を比較し、電力品質調査で波形形状とピーク負担を定量化します。

アンプと変換器の余裕設計

信号経路の範囲や保護余裕を選定する前に、過渡ピークとRMS負荷の関係を確認します。

計器と試験設備の測定値検証

同じ区間から両方の比率を計算し、平均値、RMS、ピーク値の物理的な矛盾を検出します。

よくある質問

どの計算式を使用しますか？

波形率はRMSを整流平均値で割ります。クレストファクタは絶対ピーク値をRMSで割ります。どちらも単位を持ちません。

符号付き平均値を使いますか？

いいえ。平均絶対値とも呼ばれる整流波形の平均値を使用します。対称な交流波形の符号付き周期平均は通常ゼロです。

正弦波ではどの値になりますか？

理想的な正弦波では、波形率は約1.1107、クレストファクタは約1.4142です。

ボルトとミリボルトを混在できますか？

できません。RMS、平均値、ピーク値を同じ単位で入力してください。共通単位は各比率で相殺されます。

入力順序のエラーは何を意味しますか？

同じ波形の非負の大きさでは、ピーク値はRMS以上、RMSは整流平均値以上です。単位、区間、定義をご確認ください。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/form-crest-factor

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/form-crest-factor \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"rms_value":120,"average_value":108.037,"peak_value":169.706}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/form-crest-factor", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "rms_value": 120,
    "average_value": 108.037,
    "peak_value": 169.706
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/form-crest-factor",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "rms_value": 120,
    "average_value": 108.037,
    "peak_value": 169.706
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/form-crest-factor", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"rms_value":120,"average_value":108.037,"peak_value":169.706}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"rms_value":120,"average_value":108.037,"peak_value":169.706}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/form-crest-factor", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "rms_value": 120,
  "average_value": 108.037,
  "peak_value": 169.706
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.form_crest_factor",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →