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Tastverhältnis-Rechner

Ein Impuls von 2 ms in einer Periode von 10 ms ergibt ein Tastverhältnis von 20 %, mit 8 ms Pause. Geben Sie beide Zeiten in derselben Einheit ein, ganz ohne Spannung; ein zu breiter Impuls wird abgewiesen statt über 100 % angezeigt. Kostenlos in Ihrem Browser.

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Wenn Sie eingeben
Impulsbreite
2
Periode
10
Erhalten Sie
Ausschaltzeit
8 %
Tastgrad
20
Tastgrad (%)
20
Tastgrad (Anteil)
0,2

Ein Tastverhältnis-Rechner wandelt zwei Zeitdauern — die Impulsbreite des aktiven Intervalls und die Periode des vollen Wiederholzyklus — in den Prozentsatz der Zeit um, in der eine Wellenform hoch bleibt. Die geschlossene Formel lautet: Duty-Prozent gleich Impulsbreite geteilt durch Periode, mal hundert. Oszilloskop-Anwender, Firmware-Autoren, Radar-Ingenieure und Studierende begegnen diesem Verhältnis, wenn sie eine Rechteckwelle, eine Taktfreigabe, einen Laserschuss oder ein digitales Stroboskop beschreiben, ohne Versorgungsspannung oder ein Mittelspannungsmodell zu brauchen. Die Impulsbreite darf die Periode nicht überschreiten: ein überbreiter Impuls liegt außerhalb eines einzelnen Zyklus, und dieser Endpunkt schlägt fehl, statt still mehr als hundert Prozent zu melden.

Was das Tastverhältnis bedeutet und wie der Prozentwert definiert ist

Das Tastverhältnis ist der Bruchteil eines sich wiederholenden Intervalls, während dessen ein Signal, ein Schalter oder ein Impuls im aktiven Zustand ist. Für eine Zwei-Pegel-Wellenform, die für eine Impulsbreite tau hoch und danach bis zur nächsten identischen Flanke niedrig bleibt, ist die Periode T die Zeit von einem Zyklusstart zum nächsten, und das Tastverhältnis in Prozent ist hundertmal tau geteilt durch T. Die komplementäre Ausschaltzeit ist T minus tau, und die Wiederholfrequenz ist der Kehrwert von T.

Das Verhältnis ist dimensionslos, daher müssen tau und T eine Zeiteinheit teilen — beide Mikrosekunden, beide Millisekunden oder beide Sekunden — bevor Sie teilen; gemischte Einheiten würden den Prozentwert still skalieren. Unterrichtszahlen sind unmittelbar: ein Impuls von zwei Millisekunden in einer Periode von zehn Millisekunden ist zwanzig Prozent; ein Impuls von fünf Mikrosekunden in einer Periode von acht Mikrosekunden ist zweiundsechzig Komma fünf Prozent; ein Impuls, der die ganze Periode füllt, ist hundert Prozent; ein Impuls der Breite null ist null Prozent.

Die Periode muss streng positiv sein, weil ein Zyklus der Länge null keinen endlichen Nenner lässt und eine negative Dauer keine physikalische Periode ist. Verwenden Sie dieselbe Formel auf einer Taktfreigabe, einem Radar-Impulszug, einem Laser-Q-switch oder einem digitalen Stroboskop: die Definition hängt nicht von der Amplitude ab, und diese Seite fragt nicht nach Volt. Lehrkräfte und Auto-Grader achten auf den Definitionsbereich genauso wie auf die Arithmetik: ein Student, der T gleich null einsetzt, hat die Formel verlassen, und ein stilles Infinity würde diesen Fehler verbergen.

Oszilloskop- und Laborkontrollen

Wandeln Sie Cursor-Messungen von Impulsbreite und Periode in den Lehrbuch-Tastverhältnis-Prozentwert um, ohne Tabellenkalkulation und ohne Rechner, der still Duty über eins zulässt.

Firmware- und Timer-Konfiguration

Machen Sie geplante High-Zeit und volle Periode zum Duty-Prozent, den ein Datenblatt, ein Kommentar oder ein Unit-Test zitieren sollen, bevor Sie ein compare-match-Register programmieren.

Radar-, Komm- und Hausaufgaben-Orakel

Berechnen Sie Impulszug-Duty für Radar- oder Digitalstroboskop-Aufgaben und lehnen Sie Nullperioden oder überbreite Impulse so ab, wie ein Korrektor diese Definitionsbereichsfehler markieren sollte.

Wie berechnet man das Tastverhältnis aus Impulsbreite und Periode?

Halten Sie beide Dauern in derselben Zeiteinheit, damit das Verhältnis dimensionslos ist und das Ergebnis ein Prozent im abgeschlossenen Intervall von 0 bis 100.

Was, wenn die Impulsbreite größer als die Periode ist?

Ein Impuls breiter als eine Periode liegt außerhalb des Lehrbuchmodells, daher gibt dieser Rechner keinen Prozentsatz über 100 aus.

Welche Einheiten sollen Impulsbreite und Periode verwenden?

Jede gemeinsame Zeiteinheit: Sekunden, Millisekunden, Mikrosekunden oder Takt-Ticks. Nur das Verhältnis zählt. Gemischte Einheiten (ms mit µs) skalieren den Prozentwert still, also zuerst umrechnen.

Was zeigt das Ergebnis außer dem Prozentwert?

Es zeigt auch das Tastverhältnis als einfachen Bruch, die Pausenzeit und die Wiederholfrequenz. Bei einem Impuls von 2 ms in 10 ms sind das 0,2, 8 ms Pause und 0,1 Zyklen pro Millisekunde.

Hängt das Tastverhältnis von der Signalspannung ab?

Nein. Es hängt nur von Impulsbreite und Periode ab, nicht von der Amplitude, deshalb fragt der Rechner keine Spannung ab. Das gilt für Taktsignale, Radarimpulse, Laserpulse und Stroboskope gleichermaßen.

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/duty-cycle

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/duty-cycle \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"pulse_width":2,"period":10}'
{
  "pulse_width": 2,
  "period": 10
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.duty_cycle",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

max_abs1000000000000
HTTPCodeBedeutung
401unauthorizedDer API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
402insufficient_balanceIhr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
404unknown_typeUnbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
429rate_limitedZu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Geben Sie pulse_width und period in derselben Zeiteinheit ein; das Werkzeug liefert das Tastverhältnis in Prozent zusammen mit dem dimensionslosen Bruch, der komplementären Ausschaltzeit und der reziproken Frequenz. Die Periode muss streng positiv sein: eine Nullperiode würde durch null teilen, daher liefert die API invalid_input statt Infinity. Erfolgreiche API-Aufrufe nutzen den veröffentlichten Grundpreis $0.002; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.

Was das Tastverhältnis bedeutet und wie der Prozentwert definiert ist

Die Impulsbreite muss nichtnegativ sein und die Periode nicht überschreiten: ein Impuls länger als ein Zyklus lässt sich nicht als Duty innerhalb dieses Zyklus ausdrücken, und dieser Rechner lehnt den Fall mit invalid_input ab, statt einen Prozentsatz über hundert zu erfinden. Diese letzte Regel ist das Gegenteil eines PWM-Mittelspannungshelfers, der über-eins Duty melden darf, damit ein Laborheft ein überbreites compare-match sieht; hier ist die Suchintention der Lehrbuch-Prozentwert, der auf dem abgeschlossenen Intervall von null bis hundert lebt.

Wie Sie die API aufrufen und was zurückkommt

Die Impulsbreite muss nichtnegativ und nicht größer als die Periode sein; ein überbreiter Impuls scheitert mit der Meldung, dass die Impulsbreite die Periode überschreitet. Fehlende Felder, leere Zeichenketten, nichtnumerische Token, NaN und Unendlichkeiten scheitern unter Nennung des Feldes. Koppeln Sie die Antwort mit Ihrer eigenen Zeichnung, wenn Sie eine Skizze der Rechteckwelle brauchen; dieser Endpunkt berechnet das skalare Duty und gibt weder Oszilloskopbilder noch Timer-Register-Bitfelder aus. Senden Sie einen JSON-Körper mit zwei erforderlichen endlichen Zahlen: pulse_width (Aliasse pw, t_pulse, width, ton, t_on, high_time und pulse) für das aktive Intervall, und period (Aliasse T, t_period, cycle_time und t) für die volle Zykluslänge in derselben Zeiteinheit. Absolute Werte müssen innerhalb der veröffentlichten Grenze von einer Billion bleiben, damit Zwischenverhältnisse in IEEE-Doppelpräzision auf dem Worker und im Browser endlich bleiben. Die Periode muss streng positiv sein; Werte, deren absolute Größe bei oder unter 1e-15 liegt, werden als null behandelt und abgelehnt, und jede streng negative Periode ist ebenfalls invalid_input. Bei Erfolg echoet die Antwort gerundete pulse_width und period, setzt duty_cycle und duty_percent auf denselben Prozentwert, duty_fraction auf das dimensionslose Verhältnis, off_time auf period minus pulse_width, frequency auf eins über period, formula auf die dokumentierte Prozent-Zeichenkette, equation auf eine menschenlesbare Substitutionszeile, unit auf das Prozentzeichen, message auf eine kurze englische Zusammenfassung der Implementierung und steps auf ein geordnetes Array gegebener Werte, Formel, Bruch, Prozent, Ausschaltzeit, Frequenz und Zusammenfassung. Fehlgeschlagene Validierung liefert invalid_input und wird nie berechnet. Der Preis ist pauschal $0.002 pro erfolgreicher Anfrage mit Einheit item. Bevorzugen Sie JSON-Zahlen statt vorformatierter Zeichenketten, wenn Sie den Client steuern; Zahlenzeichenketten werden nur akzeptiert, wenn sie einem strengen endlichen numerischen Muster einschließlich optionaler wissenschaftlicher Notation entsprechen.

Praktische Tipps, Grenzen und verwandte Suchen

Halten Sie Impulsbreite und Periode im veröffentlichten absoluten Bereich, damit das Verhältnis unter der Magnituden-Obergrenze endlich bleibt. Nutzen Sie dieselbe Zeiteinheit für beide Felder vor dem Aufruf, wenn Sie Duty bereits dimensionslos und Frequenz bereits im Kehrwert dieser Einheit ohne anschließendes mentales Umskalieren wollen. Bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Sie bereits skalare Impulsbreite und Periode haben und nur den Lehrbuch-Prozentwert von null bis hundert brauchen; wenn Ihre Quelle ein compare-match und ein Taktteiler ist, wandeln Sie diese zuerst in Sekunden oder Ticks um, damit beide Intervalle eine Einheit teilen. Beim Unterrichten koppeln Sie Beispiele: Impulsbreite zwei und Periode zehn ergeben zwanzig Prozent; Impulsbreite fünf und Periode acht ergeben zweiundsechzig Komma fünf Prozent; Impulsbreite gleich Periode ergibt hundert Prozent; Impulsbreite null bei positiver Periode ergibt null Prozent; Periode auf null setzen demonstriert den harten invalid_input-Pfad; und ein Impuls von zwölf bei Periode zehn demonstriert die Ablehnung wegen Überbreite, die diese Seite von PWM-Helfern unterscheidet, die Duty über hundert Prozent erlauben. Diese Seite zielt auf Personen, die nach einem Tastverhältnis-Rechner, Impulsbreite über Periode oder Duty-Prozent online suchen; sie ist kein PWM-Mittelspannungs-Werkzeug, kein 555-astabiler RC-Dimensionierer, kein Mikrocontroller-Timer-Register-Programmierer und kein voller SPICE-Transienten-Simulator. Fehlgeschlagene Tasks, die invalid_input zurückgeben, verbrauchen kein Prepaid-Guthaben, was explorative Skripte günstig hält, wenn Lernende die Periode absichtlich auf null setzen. Roundtrip-Prüfungen sind einfach: berechnen Sie Impulsbreite geteilt durch Periode mal hundert von Hand und bestätigen Sie, dass das veröffentlichte duty_cycle innerhalb derselben Zwölf-Dezimal-Rundung übereinstimmt, und bestätigen Sie, dass Skalieren beider Dauern um denselben positiven Faktor den Prozentwert unverändert lässt, wie die Formel vorhersagt.

Was geschieht, wenn die Periode null ist?

Das Verhältnis pulse_width / period ist undefiniert. Dieses Werkzeug liefert invalid_input statt Infinity oder NaN, und der fehlgeschlagene Task wird nicht berechnet.

Ist der Tastverhältnis-Rechner kostenlos?

Das Browser-Werkzeug ist kostenlos und läuft lokal. API-Aufrufe nutzen Prepaid-KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreicher Anfrage; fehlgeschlagene Validierung wird nie berechnet.

Vollständige KIT-Dokumentation lesen →