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功率测试仪、功率测量仪与功率计的区别

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  • 发布时间:2014/2/24 15:51:11
  • 作者:银河电气

  功率测试仪是近年来的称谓,一般指以测量有功功率为主的仪器仪表,俗称功率计功率表瓦特表
  近年来,以变频调速为代表的电力电子技术发展迅速,被测电信号已经由传统的50Hz正弦波演变为基波频率范围宽、富含谐波、波形复杂的变频电量,传统功率计已经不能满足变频电量的测试需求。
  新型功率计通常要求适应的变频电量的测试需要,要求具备更多的功能和更高的技术指标。为了区别于传统功率计,这类新型功率计一般称为功率分析仪,也有称功率测试仪功率测量仪功率仪等。
WP4000功率测试仪-功率测量仪
图.WP4000功率测试仪-功率测量仪

  功率测试仪、功率测量仪与传统功率计的区别主要体现在:

功率测试仪的功能更多

  传统功率计主要测量电参量为电压有效值、电流有效值和有功功率。除了上述参数外,功率测试仪一般还要求测量基波电压有效值、基波电流有效值、基波有功功率及谐波电压、谐波电流及谐波功率。
  由于需要测量的参量较多,并且某些参量需要采用基于数字滤波器及傅里叶变换等数字信号处理的方式,功率测试仪大多基于交流采样技术,各种需要测量的参量通过对交流采样获取的数字样本序列进行相关运算获取。如:通过对被测电压的一个信号周期的数字样本序列进行方均根运算可以得到真有效值,进行傅里叶变换,可以得到被测电压的基波有效值和谐波幅值及相位,进一步运算可以得到谐波失真、谐波含量等等。
  即:功率测试仪或功率测量仪一般还包括谐波检测仪谐波分析仪及实时示波器的功能。

功率测试仪的基波频率适用范围更宽

  传统功率计一般只适用50Hz/60Hz工频电参量测量,部分功率计专业针对400Hz电参量测量。
  功率测试仪一般要求更宽的频带,就基波频率而言,一般低频至1Hz或更低,高频至400Hz或更高。

功率测试仪要求更高的带宽

  变频器输出波形为PWM波,基波频率不一定高,但是,PWM波含有丰富的高次谐波,因此,功率测试仪一般要求具备较宽的带宽。
  一般而言,变频电机试验主要关注基波和低次谐波,依据相关国家标准的要求,一般30kHz就足够了。
  某些小功率变频器开关频率很高,功率测试仪需要更高的带宽,一般要求带宽至少在开关频率的6倍以上。
  荧光灯电子镇流器的开关可能高达50kHz,功率测试仪的带宽最好在300kHz以上。

功率测试仪配套传感器不同

  当被测电参量的幅值大于功率测试仪的量程时,需要在功率测试仪的输入端增加电压传感器和电流传感器。电压传感器和电流传感器同样需要满足相关的带宽要求。
  与功率测试仪相比,传感器尤其是电压传感器的带宽是目前的技术瓶颈。目前适用变频电量测量的电压传感器主要有以LEM公司为典型代表的霍尔电压传感器带宽普遍在15kHz以内,最高测试电压为6400V,带宽仅700Hz。
  湖南银河电气有限公司研制的SP系列变频功率传感器集电压、电流传感器为一体,电压带宽可达100kHz,电流带宽可达30kHz,全局精度可达0.05%。

功率测试仪需要适应更复杂的电磁环境

  变频器运行环境下,电磁环境复杂,功率测试仪的电磁兼容性是决定测试结果是否可信的关键指标之一。
  相比之下,传统的功率计面对的电磁环境较简单,电磁干扰小,而功率计配套的电压互感器和电流互感器输出信号较大,抗干扰能力较强。
  而适用变频电量测量的电压、电流传感器不但要面对更为复杂的电磁环境,并且输出信号较小,抗干扰能力较弱。
  传感器抗干扰能力减弱,环境干扰变大,此削彼涨,导致电磁兼容问题成为变频电量高精度测量的关键难点。
  湖南银河电气有限公司研制的SP系列变频功率传感器采用基于光纤传输的前端数字化技术,光纤传输不但本身抗干扰能力强,并且截断了电磁干扰的重要途径,大幅度提高了产品的电磁兼容性。
  综上所述,功率测试仪或功率测量仪可以理解为传统功率计的升级换代产品,对于传统工频电量而言,两者作用相当,但功率测试仪或功率测量仪的适用范围更广,通常可以满足各类变频电量的测试需求。


扩展阅读:
     ●  WP4000变频功率分析仪
     ●  SP系列变频功率传感器
作者:AnyWay中国