發(fā)布時(shí)間:2022年5月25日 作者:德國(guó)GMC-I高美測(cè)儀(上海電勵(lì)士)
如何閱讀精度規(guī)格:功率精度——這是我們的指導(dǎo)方針!
功率分析儀是一種主要用于電信號(hào)(尤其是功率)精確測(cè)量的儀器,自然測(cè)量精度就是該類產(chǎn)品的核心指標(biāo)之一 。
作為用戶,在選購(gòu)功率分析儀時(shí),需要讀懂市場(chǎng)上不同品牌產(chǎn)品所標(biāo)稱的精度規(guī)格,從而選出合適自身需要的產(chǎn)品
作為制造商,也理應(yīng)清晰準(zhǔn)確地向市場(chǎng)宣稱自家的產(chǎn)品指標(biāo),并盡可能簡(jiǎn)化指標(biāo)的標(biāo)稱形式,便于用戶根據(jù)自身應(yīng)用作評(píng)估選擇。
目前市場(chǎng)上功率分析儀在精度指標(biāo)表達(dá)形式上基本形成了統(tǒng)一,即:±(%*讀數(shù) + %*量程)
但任何確切的定義方式都必然有其前提條件,這些前提條件在產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)表或樣冊(cè)中通常以帶“*”的小字出現(xiàn)
讀懂精度指標(biāo)考驗(yàn)的是用戶的功力,而如何標(biāo)稱指標(biāo)則反應(yīng)的是制造商對(duì)自家產(chǎn)品的信心和制造產(chǎn)品的態(tài)度。
當(dāng)然,各家對(duì)精度指標(biāo)的標(biāo)稱方式只是類別上的不同,無(wú)高下之分,用戶根據(jù)自身應(yīng)用,選擇合適自己的,才是Z好的。
除了通過(guò)“±(%*讀數(shù) + %*量程) ”這樣的表達(dá)式來(lái)比較交直流功率分析儀的精度高低之外,還需考量影響測(cè)量精度的各項(xiàng)因子,以下幾項(xiàng)是影響測(cè)量精度的幾個(gè)因子:
“±(%*讀數(shù) + %*量程) ”,量程會(huì)影響測(cè)量精度這已經(jīng)是一個(gè)常識(shí)。語(yǔ)言的妙處在于她表情達(dá)意時(shí),既可以如月輪,明亮而確實(shí);也可如輪外圓暈,暈外霞光,其濃淡大小隨人隨時(shí)隨地而各各不同。拿“量程”來(lái)說(shuō),在功率分析儀的精度表述上,其定義也不統(tǒng)一,主要分兩種:
☆ 指量程的TRMS(真有效值),同時(shí)標(biāo)出crest factor(峰值因子)
☆ 指可以測(cè)量到的峰值
那么爭(zhēng)論來(lái)了:那種定義更好呢?它們又是如何影響功率測(cè)量精度呢?
基于模擬式測(cè)量技術(shù)的儀器,在測(cè)量的信號(hào)峰值遠(yuǎn)高于其RMS值的時(shí)候,可能會(huì)出現(xiàn)信號(hào)被截?cái)嗟那闆r,因此,這些儀器在用RMS值標(biāo)稱其量程時(shí),也會(huì)標(biāo)出所允許的峰值因子,只有峰值因子在標(biāo)稱范圍內(nèi)的信號(hào),其測(cè)量結(jié)果才是有保證的。這時(shí),用于測(cè)量結(jié)果誤差計(jì)算的量程值,是RMS值。
然而,現(xiàn)在的功率分析儀多屬于數(shù)字式,通過(guò)測(cè)量路徑中的ADC獲取采樣點(diǎn),并進(jìn)行處理來(lái)顯示結(jié)果。這時(shí),測(cè)量量程就定義為ADC的Z大測(cè)量值,即峰值。被測(cè)信號(hào)的RMS值既可能和峰值一樣大(如直流),也可能顯著小于峰值(如浪涌電流)。因此,量程峰值,即ADC的量程,才應(yīng)該是用于誤差計(jì)算的那個(gè)有意義的數(shù)值。
為了更好的表述以上內(nèi)容,我們可以來(lái)考慮以下兩種不同的信號(hào),其RMS值是相同的:
☆ 紅色曲線信號(hào)代表標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,其峰值因子約等于1.414
☆ 藍(lán)色曲線信號(hào)代表峰值因子更高的失真信號(hào)
通常,基于RMS值來(lái)進(jìn)行自動(dòng)量程設(shè)定的功率分析儀,會(huì)自動(dòng)選擇一個(gè)檔位來(lái)測(cè)量信號(hào),這個(gè)檔位可以覆蓋RMS值的1.414倍,這樣整個(gè)波形在測(cè)量時(shí)都會(huì)被抓取。
而當(dāng)信號(hào)峰值因子高于1.414時(shí),就是出現(xiàn)信號(hào)被“剪斷”的現(xiàn)象,因?yàn)椴ㄐ蔚姆逯狄呀?jīng)超過(guò)了該檔位的Z大能力
有的制造商的標(biāo)稱精度選擇基于RMS值,并選擇性地提供不同峰值因子的選定(如3或6),這樣會(huì)使得計(jì)算出的測(cè)量誤差小,但前提是使用者得事先知道被測(cè)信號(hào)的峰值因子。然而,在現(xiàn)代電力電子應(yīng)用中,高失真信號(hào),其峰值超過(guò)預(yù)選定峰值因子的情況并不少見(jiàn)。
總的來(lái)說(shuō),對(duì)于使用ADC采樣的現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器來(lái)說(shuō),在誤差計(jì)算方面選用RMS值作為量程是沒(méi)有意義的。為了給用戶提供一個(gè)可信和有意義的規(guī)范,ZES ZIMMER宣稱的精度指標(biāo)是基于量程峰值,因?yàn)樗砹苏嬲腁DC上限。