發(fā)布時(shí)間：2022年10月08日                     作者：德國GMC-I高美測儀（上海電勵(lì)士）

高精度數(shù)字功率計(jì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒椒?/span>

1.1 數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?/span>

有不同的系統(tǒng)架構(gòu)和方法可以從各種設(shè)備獲取數(shù)據(jù)。每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，只要延遲不同。   在以下部分中，描述了三種不同的數(shù)據(jù)傳輸方法。所有這些方法都可用于同步多達(dá)10臺設(shè)備。

1.2 高精度數(shù)字功率計(jì)數(shù)字的耦合

在數(shù)字耦合期間，每個(gè)設(shè)備都應(yīng)通過接口（例如以太網(wǎng)或CAN）連接到PC，如圖所示。通過PC軟件，可以從所有設(shè)備和每個(gè)周期時(shí)間獲取測量結(jié)果。更具體地說，可以：

★ 定義主設(shè)備和從設(shè)備

★ 選擇輸入設(shè)置，例如每臺設(shè)備通道數(shù)、周期時(shí)間、記錄值數(shù)量

★ 存儲結(jié)果

當(dāng)新的周期時(shí)間開始時(shí)，首先記錄主設(shè)備的值，然后記錄從設(shè)備的值。

圖 10：數(shù)字耦合

兩臺儀器之間的數(shù)據(jù)傳輸延遲小于1μs。同樣的延遲也適用于周期、能量、瞬態(tài)和頻率同步。在所有這些情況下，只發(fā)布單個(gè)脈沖。

1.3 高精度數(shù)字功率計(jì)模擬耦合

在模擬耦合期間，兩臺儀器通過過程信號接口（PSI）連接。LMG600高精度數(shù)字功率計(jì)的過程信號接口共有10個(gè)模擬輸入（8個(gè)慢速輸入和2個(gè)快速輸入）和32個(gè)模擬輸出。從設(shè)備的測量數(shù)據(jù)通過PSI（模擬輸出）傳輸?shù)街髟O(shè)備（模擬輸入）。由主設(shè)備收集從設(shè)備的測量結(jié)果，并顯示在主設(shè)備的屏幕或PC上（如果有連接）

在PSI菜單上，應(yīng)選擇0V和+10V參考點(diǎn)電壓，以產(chǎn)生0或+10V輸入電壓的值。例如，如果電壓的真有效值幾乎等于220伏，則0V參考可以設(shè)置為0伏，+10V參考可以設(shè)置為220伏。更好的選擇是將0V參考設(shè)置為210V，將+10V參考設(shè)置為230V，從而降低誤差。

圖 11：模擬耦合

這種方法的缺點(diǎn)是，由于使用了PSI，因此存在附加誤差。信號從數(shù)字轉(zhuǎn)換為模擬（D/A轉(zhuǎn)換）和從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字（A/D轉(zhuǎn)換），這會導(dǎo)致誤差（例如偏移誤差、增益誤差）。額外的信號處理也會導(dǎo)致時(shí)間延遲。對于靜態(tài)信號，其中不同測量值的值是相同的，這種延遲并不重要。但是，當(dāng)測量動態(tài)信號時(shí)，由于信號的變化和波動，任何時(shí)間延遲都很重要。此外，可以通過PSI傳輸?shù)闹档臄?shù)量也存在限制。

1.4 高精度數(shù)字功率計(jì)時(shí)間同步/時(shí)間戳

圖 12：由于兩個(gè)同步設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸延遲而導(dǎo)致的常見問題

假設(shè)用戶在每個(gè)測量周期后使用Cont ON命令連續(xù)輸出每個(gè)設(shè)備的測量值。由于數(shù)據(jù)傳輸延遲（例如1μs），計(jì)算機(jī)有可能在一個(gè)周期結(jié)束之前向一臺儀器發(fā)送命令，在下一個(gè)周期開始后向另一臺儀器發(fā)送命令。儀器1輸出周期2的結(jié)果，而儀器2輸出周期3的結(jié)果。在這些情況下，可以使用時(shí)間同步來檢測時(shí)差并校正數(shù)據(jù)。

時(shí)間同步是發(fā)布J對時(shí)間到所有設(shè)備。當(dāng)前時(shí)間可以從一個(gè)設(shè)備發(fā)送到另一個(gè)設(shè)備，或者一個(gè)設(shè)備可以接收時(shí)間并按其設(shè)置內(nèi)部時(shí)鐘。儀器之間的時(shí)間每10ms同步一次，而小周期時(shí)間為10ms。偏差小于100μs。

圖 13：時(shí)間同步