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如何用Pico示波器进行电源及其功率因数的剖析

如果你需要测量电源功率,甚至计算出功率因数,那么Pico示波器内置的高级数学函数功能完全可以作为一台功率分析仪来使用。即Pico示波器除了可以作为示波器、信号发生器,频谱分析仪使用外,还可以作为一

  假如你需求丈量电源功率,乃至核算出功率因数,那么Pico示波器内置的高档数学函数功用完全能够作为一台功率分析仪来运用。即Pico示波器除了能够作为示波器、信号发生器,频谱分析仪运用外,还能够作为一台功率分析仪。下面介绍其详细运用。

  1、系统配置

  本试验首要用来测验电源供电的台扇的功率因数。之所以台扇为例,是因为其内置一个小的沟通电动机,能够发生一个典型的电流波形和低的功率因子。

  测验仪器如下:

  ≈ 台扇,额定功率25W,220V~240V

  ≈ PicoScope 3206 PC示波器(2通道

  ≈ 笔记本电脑,装置PicoScope 6 软件

  ≈ Pico TA009 60A 电流钳

  ≈ Pico TA041 700V差分探头

  ≈ 改进的延长线,首要将前方和地线分隔,用热收缩套管维护,以起到双绝缘的作用

  ≈ 电源接线盒,便于差分探头输入端4mm插头安全的插接在电源上。

 

  2、通道设置

  将电扇刺进改进过的延长线中,然后再刺进电源。翻开电流钳,按“ZERO”按钮归零,然后将电流钳夹在延长线的前方上,电流钳BNC端连接到示波器的A通道。翻开笔记本电脑上的PicoScope 6软件,设置A通道触发,挑选A通道定制探头中的”60A current clamp(20A mode)”选项。之后,翻开电扇,咱们看到一个PicoScope界面显现一个有噪声的失真的正弦波形(Figure 1)。

  翻开差分探头,设置x100档位,连接到B通道,挑选x100 定制探头,然后咱们看到一个洁净的240V正弦波(Figure 2)。

  

 

  3、丈量和核算

  在收集到电扇的电压和电流波形之后,咱们就能够用Pico示波器的数学通道功用。首要创立一个新通道,看起来类似于输入通道,可是却是对一个或多个通道进行数学运算得到的。该试验中,咱们需求核算瞬时功率。经过菜单”东西>数学通道“翻开一个数学通道对话框,然后勾选罗列在对话框中的“A*B函数“(对话框中罗列了常用的函数,假如没有您需求的函数,能够自己用公式创立一个)。这样就创立了第三个通道,用于显现瞬时功率随时刻的改变。默许状况下,该功率通道垂直轴的单位是”?“,因而咱们需求将其改为”W“,国际单位制中的瓦特。咱们也能够将该通道曲线的色彩改为绿色,这样比照愈加显着。绿色曲线显现每个工频周期内瞬时功率跟着电扇发动机的旋转和电流相位的改变状况(如Figure3所示)。

  接下来是添加一个主动丈量值。在PicoScope 6中有一个方便按钮,点击翻开添加丈量值对话框,挑选通道源和丈量值类型。这儿添加3个丈量值:数学通道中的DC均匀值,输入电流和电压的RMS值(如Figure4所示)。

  

 

  丈量表格中显现该设备运转的均匀功率是19W,这也正好跟电扇低功率形式下的值相符。不过还有一点小小的过错,这儿测验的是50ms内的均匀电源功率,却不是20ms的整数倍周期的均匀功率。咱们其实能够经过两个标尺来将丈量值的核算时长约束在20ms或许40ms内,然后到达准确丈量的。

  核算功率因子

  丈量表格中的第二行和第三行分别是电流和电压的RMS值。现在咱们有满足的数据来评价功率因子(pf),核算公式如下:

  pf= PR/PA

  其间PR是实践功率,PA是视在功率,两者都是一个电源周期下的均匀值。

  PR=19.32W

  视在功率PA也是很简单核算的。它是由产品电流和电压的RMS值来核算的。

  PA=0.1307A×246.9V≈32.27 W

  所以功率因子

  Pf≈19.32W/32.27W≈0.60

  功率因子总是在0~1的范围内,0表明纯电容或电感负载,1表明纯电阻负载,因而0.60是一个小的AC电动机的期望值。

  4、定论

  这儿咱们现已看到如何用PicoScope来检查电源功率波形。用Pico6软件中内置的丈量和核算功用,很简单核算出设备的实践功率,视在功率和功率因子。功率因子参数在产品的资历预审测验中对错常有用的,一起也能够省下额定购买测验低功率因子电子设备的费用。

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