影響功率分析儀測量結(jié)果的幾個重要因素
發(fā)表時間：2022-06-01
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來源：原創(chuàng)
在使用功率分析儀進行測試過程中，有時雖然面對同樣的信號，因使用設(shè)備的不同測量結(jié)果會出現(xiàn)較大偏差，即使更換同一品牌功率分析儀，也可能出現(xiàn)一些差異，這些時候，往往是現(xiàn)場測試工程師們對功率分析儀相關(guān)參數(shù)不熟悉造成的，那么，什么樣的參數(shù)會造成測試結(jié)果差異化呢？
一、線路濾波器
功率分析儀的線路濾波器設(shè)置一般具有兩種目的，一種是避免測量結(jié)果出現(xiàn)混疊現(xiàn)象，另一種則是為了適應(yīng)實際應(yīng)用需求，不同廠家會考慮到諧波對其的作用而設(shè)置不同的濾波器參數(shù)，如電機廠家來說，變頻器/控制器的諧波不會做功于電機的扭矩輸出，往往會設(shè)置線路濾波器，以更準確衡量出電機的出力效率。由于缺乏相應(yīng)標準，導(dǎo)致不同的廠家設(shè)置的濾波參數(shù)也不盡相同，那么在測量結(jié)果上面，會有較大的差異。
二、更新周期
功率分析儀的更新周期一般是指的計算周期，絕大多數(shù)時候，測量需要的往往是反應(yīng)電參量的某個特征的特征量，而很多特征量的計算上面離不開周期，如真有效值，基波有效值等，在積分的過程中，周期的選擇相對重要，例如一個每個周期都存在一定差異的信號來說，更新周期較快時，測量結(jié)果可能波動就會較大，而更新周期較慢時，則測量結(jié)果會相對穩(wěn)定。因此，對于信號變化快，需要準確捕捉信號變化情況的時候，一般建議加快更新周期，這樣更能反映出每個周期信號的真實情況，反之，可適當減慢更新周期。值得注意的是，更新周期必須為不小于實際信號周期的整周期，否則測量結(jié)果會完全錯誤。
三、平均模式
平均模式的設(shè)置是為了抑制隨機誤差，提升測量結(jié)果的平滑度和穩(wěn)定性，所以，如果真實信號變化非?？?，穩(wěn)定性不佳，則有無設(shè)置平均模式會導(dǎo)致同一時間點的測量結(jié)果出差異。
四、有效帶寬
有效帶寬指能夠測量和分析出來的zui高頻率，所以要求功率分析儀的有效帶寬必須大于信號的有效帶寬，否則，在計算有效值時，會損失一定的高頻信號，導(dǎo)致得到的有效值結(jié)果偏小，所以有效帶寬不同的系統(tǒng)會出現(xiàn)測試結(jié)果出現(xiàn)差異。同時，也講究采樣率與有效帶寬匹配，若信號的有效帶寬過寬或采樣率過低，則出現(xiàn)混疊現(xiàn)象。測量結(jié)果也會不可信。
五、測量系統(tǒng)
實際應(yīng)用中，測量系統(tǒng)不單單由功率分析儀構(gòu)成，同時還存在前端的傳感器，每一級模塊自身就存在固有的誤差，引入前端測量設(shè)備越多，得到的信號距離真值的偏差也會越大。并且，前端的傳感器也同時存在與功率分析儀的有效帶寬匹配的問題，若前端傳感器的有效帶寬低于功率分析儀的有效帶寬，整個測量系統(tǒng)的有效帶寬將等于傳感器的帶寬，那么功率分析儀的有效帶寬也會被抑制，產(chǎn)生浪費。所以建議盡量減少設(shè)備接入環(huán)節(jié)或者對整體系統(tǒng)進行校準，這樣才能控制住整體測試系統(tǒng)誤差。
六、相位準確度
對于功率測量來說，由于相位影響功率因數(shù)，所以交流信號中相位的準確度要求非常高，某些功率分析儀在工頻段功率相位準確度很高，而偏離工頻段后，其相位指標就會顯著降低，使得功率因素的誤差變大，會直接導(dǎo)致功率測量結(jié)果的誤差幾何級的增長。因此需要工程師們能準確評估不同頻率段下的誤差影響，或者選用能夠整體覆蓋各實際應(yīng)用頻率段下均能實現(xiàn)相位準確測量的功率分析儀。
七、電磁兼容性
在現(xiàn)場工業(yè)環(huán)境中，復(fù)雜的電磁環(huán)境往往會干擾到信號的傳輸，功率分析儀所接受到的信號可能就已經(jīng)偏離前端傳感器所輸出的信號了，這樣直接導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)差異，并且，隨著工業(yè)現(xiàn)場電磁場的變化，本來應(yīng)該是同樣的信號也往往會出現(xiàn)不同的結(jié)果，所以不僅僅對采集設(shè)備和功率分析儀的電磁兼容性有要求，同時對傳輸線路也有要求。
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