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如何讓功率分析儀的測量結果更精確?

閱讀:1306        發布時間:2022-4-19

要想精確的測量被測量,一個好的測量方法和一臺高精度的測量儀器同樣重要。

1. 預熱

在使用功率分析儀之前,需要對功率分析儀進行預熱。

2. 調零

在測量開始之前,需要進行調零操作。調零是指在功率分析儀內部電路中創造一個輸入信號為零的狀態,并將該狀態下的計算結果設為數值意義上的零電平的過程。在長時間使用同一個測量量程和輸入濾波器的情況下,儀器內部的零電平就可能因周圍環境的變化而發生改變,在這種情況下需要進行調零操作。調零可以消除數據采集通路中產生的直流偏置,從而提高儀器測量的準確性。

3. 選擇合適的量程、更新率、同步源和頻率濾波器

選擇合適的量程、更新率和同步源對功率分析儀的測量準確性至關重要。功率測量過程是對一段數據區間進行分析計算的過程,而更新率和同步源的設置會影響到數據區間的大小,不合理的設置操作將會得到不準確的測量結果。

當更新周期小于被測信號周期時,如下圖左所示,整個更新周期內的數據成為測量區間,整個更新周期內的采樣數據將被平均,因此影響測量結果的準確性。在這種情況下需要增大更新周期,使得包含更多周期的被測信號進入測量區間。

另外,當被測信號為交流信號且同步源被設置成None時,整個更新周期的數據成為測量區間,整個更新周期內的采樣數據都將被平均。在這種情況下,建議打開同步源并選擇正確的同步源使得儀器能在更新周期內正確選擇最大的測量區間用于數據分析計算。當測量直流信號時,則建議將同步源設置成None以避免疊加在直流信號上的脈沖或毛刺信號被檢測為同步源,可能使測量結果不穩定。


4. 降低雜散電容對測量結果的影響

因為儀器機殼與內部測量電路的屏蔽盒之間是絕緣關系,所以二者之間存在雜散電容,當電流測量回路接在高電壓側時會有電流流經雜散電容,當功率因數越小時,雜散電容對測量精度的影響就越大,尤其是當被測信號頻率較高時。把電流測量回路接到低電壓側,也就是將儀器的電流輸入端子連接到接近電源(Source)接地電位的一端時可以有效降低雜散電容對測量精度的產生的影響,如下圖所示。

5. 降低功率損耗的影響

在測量大電流情況下,需要將電壓測量回路接到靠近負載一側,電流測量回路測得的結果就是流經負載和電壓測量回路的電流之和,測量誤差僅是流經電壓測量回路的電流。在測量小電流情況下,則需要將電流測量回路接到靠近負載一側,電壓測量回路測得的結果就是負載電壓和電流測量回路的電壓之各,測量誤差僅是電流測量回路兩端電壓。


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