這里是德國GMC高美測儀功率分析課堂，今天我們介紹下功率分析儀的基本原理，我們會從電學(xué)測量的本質(zhì)出發(fā)來回答

什么是功率分析儀

有不同的方法來描述功率分析儀,一般歸結(jié)為跟功率測量相關(guān),所以功率分析儀,原則上是測量功率的儀器,但它的精確度和帶寬都很高,這種高精度的結(jié)合不僅適合非常精確的測量還可以進行更深入的數(shù)據(jù)分析;我們在這張幻燈片上看到功率分析儀可測量的部分參數(shù)，這些是功率分析的基本特性。

有功功率：

我們先來看看有功功率，在這里我們注意到兩件事：一個是乘法，第二個是積分，在積分中首先需要采樣一定程度上采樣率越高，積分的結(jié)果越精確；所以一個較高的采樣率，對于功率分析儀來講是必要的，另外高采樣也使它能夠測量高帶寬的信號；此外，積分開始和結(jié)束的時間周期，我們在這里看到t1和t1+T；它們必須準(zhǔn)確地記錄下來，使計算盡可能接近真實的測量值，所以設(shè)置好測量時間基準(zhǔn)是功率分析的關(guān)鍵要求。

在周期信號中，一個積分周期必須包含一個整數(shù)周期的倍數(shù)除了精確的時間基準(zhǔn)對信號過零點的可靠檢測起著關(guān)鍵作用，功率分析儀之后必須靈活地調(diào)整周波信號采樣時間才能做到采樣無間隙的提供測量結(jié)果，第二個關(guān)鍵因素：有功功率計算公式中的乘法：乘法運算在理論上當(dāng)然很簡單，但在實踐中有一個重要的因素在起作用這就是同步性，換句話說電壓和電流的采樣值在這里相乘需要在同一時刻被準(zhǔn)確地記錄下來這樣計算的功率才有意義在設(shè)計中，這意味著電流和電壓信號采樣通道必須驚人的一致，因為即使是微小的硬件偏差也能引入納秒級別的延遲，這樣對于電壓U和電流I的同步是有害的設(shè)計還需要考慮電壓連接的影響。

這可能會增加通道阻抗，即使很微小的變化，因為它會帶來相位偏移為了達(dá)到極好的同步方法我們使用內(nèi)部功率模塊

集成了電壓和電流采樣單元實現(xiàn)在同一時刻電壓電流功率值的對應(yīng)這一點將功率分析儀與其他儀器區(qū)分開來，比如有的儀器只有電壓信號輸入通道，它依靠外部傳感器才能進行電流測量，當(dāng)然，即使在上述情況滿足要求測量到之后功率只有在電壓和電流信號準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上才能實現(xiàn)，所以引入另外一個重要的話題測量精度，這就是為什么精密功率分析儀在技術(shù)規(guī)格上對于測量不確定度一般描述非常嚴(yán)謹(jǐn)配合高強的運算能力使得功率分析儀可以進行更多數(shù)據(jù)的處理分析，比如瞬態(tài)信號采集星型三角功率換算諧波分析、矢量圖、事件錄波等。

之后，當(dāng)談到系統(tǒng)效率時，功率分析儀必須能夠?qū)斎胄盘栠壿嫹纸M；總結(jié)一下：功率分析儀是一種儀器集成電流和電壓輸入高采樣精巧的通道設(shè)計和高計算能力，這使它能夠?qū)β蔬M行高精度的分析。

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