如何确保频率的准确测量

  用过功率分析仪的工程师一定会记得,在对仪器进行设置的时候,一个叫“同步源”的设置选项,该选项包括了各个测试通道的电压和电流,工程师可以自主来进行选择。该选项的选择对直流信号测试影响不大,但对交流信号的测试会有很大的影响。原因是因为如果交流信号测量数据的间隔如果与信号周期不同步的话,相当于测试的数据是非整周期,那么计算的结果也将不准确。功率分析仪检测和计算信号的周期是同步源来决定的,所以选择准确的同步源对测试结果非常关键。同步源选择的原则是尽可能的选择接近正弦波的信号,比如电网工频电我们一般选择电压为同步源,又如电机驱动输出的PWM信号,我们可以选择电流做同步源。

  除了同步源信号对测量数据有很大影响以外,我们在做谐波分析设置时,还有一个非常关键的源——PLL源。我们可以先来看一下谐波测量的方法,可以参考《一文读懂谐波测量方法》(加上微文链接),其中我们常用的谐波分析采用的是同步采样法,这样可以保证不会出现频谱泄露,保证谐波测量的准确,如IEC6100-4-7标准就规定了10倍基频的采样原则。而同步采样法的基础就是PLL源的选择。

  以上我们分析了同步源和PLL源对测量数据和谐波的影响,那么这两个“源”跟信号频率又有什么关系呢?答案是关系非常大,同步源是保证仪器按照信号周期来进行技术,PLL源是保证谐波分析时,测量周期是被测信号周期的整数倍,这里我们可以看到信号周期的准确是对“源”的基本要求,而信号周期的测量实际上就是对信号频率的测量。

  文章写到这里,我相信大家都理解了为什么频率测量准确对测量的数据结果这么重要了吧。那么接下来我们说说如何保证频率测量的准确。

  保证频率测量准确的最关键一点就是信号的量程选择,量程选择不合适比如输入信号的幅值小于设定量程的10%,就会因为信号幅值过低而无法触发测频电路导致无测量结果或测量值错误,从而无法准确测量频率,所以选择合适的量程是准确测频的第一步。

  其次如果输入信号含有较大的干扰信号,使测频电路误触发导致测量出错,此时为了保证测量信号的完整性,同时保证测试频率准确,可以开启设置当中的频率滤波器,以消除干扰信号的频率测量的影响。

  当你遇到功率分析仪测试过程中数据不稳定、效率不稳定的情况时,不防按照本文进行排除是否频率测量不准确导致的,很多时候会有意外惊喜哦。

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