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功率分析仪带宽是否越宽越好?

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  • 发布时间:2015/2/26 16:14:39
  • 作者:AnyWay中国

  功率分析仪带宽越宽,对被测对象的适用性越强,就这一点而言,带宽越宽越好!实际选购时,需要注意:
  仪器的真实带宽是多少?或者说,在实际使用中,仪器的宽频带性能能够施展多少?
  带宽相关指标包括:信号带宽、前端传感器带宽、固有带宽、数字带宽、防混叠滤波器带宽等,详见:功率分析仪带宽相关的几个重要指标

  如下图所示:对于某次测量而言,功率分析仪的实际带宽(下称有效带宽)取决于上述带宽指标中最小者,而不是最大者。

功率分析仪带宽是否越宽越好?

  分析仪固有带宽一般较宽,目前技术可达1MHz甚至更高。
  而传感器尤其是电压传感器带宽目前相对较窄,目前电流传感器可实现100kHz甚至更高,而电压传感器带宽普遍较窄,额定电压1kV以上的霍尔电压传感器的带宽普遍低于5kHz,以LEM公司的霍尔电压传感器为例,目前额定电压最高的霍尔电压传感器为LV200-AW/2/6400,其带宽仅700Hz。
  防混叠滤波器带宽与数字带宽有关,传感器带宽、分析仪固有带宽和防混叠滤波器带宽中,至少有一个要低于数字带宽,否则,会产生混叠现象,无法真实还原被测信号。一般是将防混叠滤波器的带宽设置为低于数字带宽。
  提高采样频率即可提高数字带宽,但是,采样频率越高,基波频率越低,需要功率分析仪的存储容量越大,傅里叶时间窗的数据长度也越大,对处理器的运算能力要求也越高。因此,目前许多功率分析仪在较低基波频率时,其采样频率较低,这就决定了,其数字带宽较窄。
  以某进口功率分析仪为例,其标称带宽为5MHz,最高采样频率为2MS/s。可见,其最高的数字带宽为1MHz。其最高有效带宽为1MHz。另外,谐波模式下,在不同基波频率下其实际采样率为:

谐波模式下不同基波频率下其实际采样率

  以变频器测试为例,当基波频率为50Hz时,其采样率为51.2kHz,数字带宽为25.6kHz。资料表明,在100Hz~100kHz范围内,防混叠滤波器采用数字滤波,以100Hz步幅任意设置,因此,防混叠滤波器可设置为25.6kHz,就该条件下的谐波测试而言,该功率分析仪的有效带宽为25.6kHz。

  目前大部分功率分析仪厂家标称的带宽指标指分析仪固有带宽。AnyWay系列变频电量测量仪器则标称有效带宽。例如:WP4000变频功率分析仪标称的100kHz带宽就是指有效带宽。