占空比：定义、测量方法及应用
一、占空比概念
占空比，通常以其百分比形式表示，是指周期性信号中高电平持续的时间与整个信号周期的比值^[1][3][5]^。更具体地说，如果我们设高电平持续时间为au，信号周期为T，那么占空比D的计算公式为：
D=au/T×100%
例如，在一个周期为4μs的脉冲信号中，如果高电平持续了1μs，那么其占空比就是25%^[1][7]^。
二、占空比的测量方法
1. 示波器测量法
使用示波器来测量占空比是一种常见且直观的方法。将信号接入示波器，调整触发参数使波形稳定显示，然后直接读取高电平时间（au）与周期（T），代入公式计算占空比^[6]^。
2. 单片机定时器捕获法
步骤A：连接信号至单片机定时器的捕获端口（上升沿触发），测量周期T，并记录最后一次上升沿时刻值；
步骤B：信号同时接入外部中断（下降沿触发），在中断中读取定时器时间，与步骤A的上升沿时刻相减，得到au；
步骤C：计算au/T即得占空比^[1]^。
3. 计时器与计数器结合法
首先将信号限幅后输入计数器作为计数脉冲；然后启动计时器记录总时间，当计数器达到预设值时停止计时；最后通过总时间与计数脉冲数计算周期和高电平宽度，进而得到占空比^[6]^。
三、占空比的关键应用场景
占空比测量在电力电子、通信和自动化系统中有着广泛的应用。在电力电子中，占空比可用于控制开关电源的输出电压和电流；在通信领域，如PWM控制中，占空比调节信号功率和电机转速；在自动化系统中，占空比还可以控制灯光亮度等^[3][4][8]^。
占空比是一个重要的参数，其测量方法和应用场景都非常广泛。无论是在通信、电力电子还是自动化系统，对占空比的准确测量和控制都是保证系统正常运行和性能的关键。
