1.前语
功率调理器的功率改换功率测验,逆变器马达的功率测验,电抗器的丢失测验等，在电力电子范畴的各个方面都被要求要有高精度的功率(电流和电压)测验.本文，侧重环绕电流测验技能,将介绍咱们公司曩昔就单独具有的电流传感器和功率分析仪的开发技能.
2.关于电流的测验办法
功率分析仪的电流测验,一般经过直接丈量办法(Fig.1(a))和电流传感器办法的(Fig.1(b))其间一种来进行.下面,将介绍一下各自的特征.
2.1直接丈量办法
直接丈量办法,是把测验目标的测验线直接衔接到功率分析仪的电流端子进行测验的办法.这种办法，测验的原理比较简单，而且因为功率计本身就有能够测验电流的长处,从曩昔开端就一向被运用.可是,把电流测验线衔接到功率分析仪的电流输入端子,电流直接输入到测验的回路,会有以下的缺点.
(1)测验的时分,测验目标的情况和实践运转的情况不同.
(2)所用测验线的阻抗会添加损耗.
(3)配线间以及配线—GND之间产生电容,添加高频的漏电.
例如,上面所述(2),运用5m 长的AWG6测验线,配线阻抗约为6.5mΩ.假如测验目标的电流为30A,因为配线阻抗而引起的丢失就为5.85W.就5.85W这个数值而言不能判别是大仍是小,可是依据测验目标的电力值,这部分丢失是不容忽视的.别的,直接丈量办法,一般运用分流电阻来测验电流.这种分流电阻的办法,存在以下的缺点.
(1) 电流经过分流电阻,会产生电流的2次方份额的焦耳热.这些热量假如计算到计测器的丢失上,便是因为本身发热而引起分流电阻的阻值产生变化,以至于影响测验的精度.
(2)为了按捺焦耳热的产生,能够挑选阻值较小的分流电阻.可是,阻值较小的分流电阻,不能忽视很少的诱导成分,使频率特性恶化.
这些悉数都是影响电流和电力测验精度的重要原因,在测验大电流的时分特别应该留意.
在Fig2，阐明晰20A的电流经过2mΩ的分流电阻的时分本身发热的现象.为了比较,在配线上衔接咱们公司额外50A的电流传感器CT6862.分流电阻因为焦耳热引起的本身加热,致使温度上升至50℃的程度.
而另一方面,电流传感器却没有遭到焦耳热的影响,本身简直没有加热现象.计测器的丢失和传感器本身的温度特性对测验精度的影响简直很小.
经过以上的评论,直接丈量办法在电子设备的待机电力测验和LED照明的耗费电力测验方面,因为遭到分流电阻的焦耳热的影响较小,在测验细小电流的时分(1A程度)时分对错常有用的.
2.2 电流传感器办法
电流传感器办法.是把电流传感器衔接到被测物的配线上,传感器的输出信号(电流或许电压)输入到功率分析仪进行电流测验的办法.
运用电流传感器办法,在测验时被测物的情况和实践运转的情况是相同的.而且大电流的时分本身发热很少,对测验的精度没有影响.电力电子范畴一般运用电流传感器办法.
在Fig.3,表明晰直接测验办法和电流传感器办法各自能够高精度测验的规模和频率的规模.
需求留意的是,在这里不是说用各自的办法肯定不能测验图中表明规模外的部分.
3 用电流传感器办法来高精度的测验电力.如前所述,一般在超越5A电流的情况下运用.
电流传感器的办法,和直线丈量办法相同并不是没有缺点.为了能进行高精度的电流测验也有几点需求留意.
本章节，即将阐明用电流传感器办法来进行高精度功率测验的留意点.
3.1 适宜的电流传感器的挑选.
用电流传感器办法来进行高精度而且高重复性的电力测验的条件,是挑选适宜的电流传感器.作为具体的选定基准,首要举下面两个比如
(1)电流传感器的额外电流值和测验目标的电流值巨细相匹配.
(2)电流传感器能够测验的频率规模要包含测验目标电流悉数的频率成分
而且，在上面2点的根底之上，
(3)电流传感器所掩盖的频率规模的测验精度要在测验目标的要求之上.
(4)电流传感器的输出搅扰,温度特性,导体方位的影响,外部磁场的影响,带磁的影响,
共模电压的影响等差错的主要原因都要在规则的根底之上,乃至更小.
所以说.电流传感器在挑选上,要十分的留意.特别是关于(3),一般的电流传感器的精度规则为DC或许50/60Hz,关于其它频率规模的特性都往往都简单忽视.有必要留意.为了在功率分析仪上用传感器办法来进行高精度电流测验,要留意电流传感器必需求具有满意的功能.
3,2 包含电流传感器功率测验体系全体的最合适化.
为了用电流传感器办法进行高精度的电力测验,如前章节所述,不只要挑选合适的电流传感器而且包含电流传感器的功率测验体系都需求最合适化.也便是说不论电流传感器测验精度有多高,假如感应器的输出信号不能正常的传送到功率分析仪上.那么也无法进行高精度的电流测验.
在Fig.4显现了包含电流传感器的一般功率测验体系.而且,如前面所述,关于电流传感器存在电流的输出信号和电压的输出信号.一般来说.电流传感器要比电压传感器更为广泛的被运用,在这里以运用电流传感器为条件,来进行评论.
作为电流传感器的信号正确传送到功率分析仪的条件.
(1)感应器的电源要有杰出的电源质量.GND的获得办法要恰当.
(2)配线之间以及配线–GND间的结合容量要小,抗搅扰性较强.
(3)功率分析仪的电流输入部的频率特性杰出,发热少,绝缘功能(CMRR高,漏电小)高，别的,抗搅扰功能高, GND的获得办法恰当等能够罗列的条件.
一般来说.现在的情况是电流感应器,感应器用电源,功率分析仪都是不同的厂家,测验线的品种和配线办法都是依照客户的托付来进行.
在这种情况下,满意上述的一切条件,电流传感器的输出信号正常的传送到功率分析仪,确保实践高精度测验的电流值.关于电流传感器的厂家.功率分析仪的厂家.再加上传感器用电源的厂家来说,不容置疑都对错常困难的.
另一方面,咱们公司从曩昔开端就以单独的技能开发电流传感器和功率分析仪.电力测验体系构成的悉数要素都能够由一家单独完结.也是世界上仅有能够做到的悉数相关产品的计测器厂家.
咱们公司的功率测验体系有以下特色.
(1)电流传感器是电压输出型,能够标定所列的全频带精度.
(2)把电压输出类型的电流传感器作为功率分析仪专有的电流输入,
使传感器的输出电压水平缓功率分析仪的电流输入部的输入电压水平最匹配.
(3)功率分析仪内部装有传感器用的电源,供应传感器的电源质量咱们公司在规则精度时分有必要共同.而且,咱们公司的功率分析仪,传感器用电源和GND共同的一起,除掉接地回路的重要原因,在进步测验精度和重复性方面也进行了重复的点评和改进.
(4)运用屏蔽线作为传感器输出的线路,避免搅扰的一起,进行增益的调理,与线路引起的细小电压下降抵消.
而且咱们公司电流传感器和功率分析仪组合,公司内部以及在第三方认证组织,进行测验精度的点评和抗搅扰实验.
在Fig.5 也显现阐明晰咱们公司的电流传感器(CT6862, CT6863, 9709, CT6841, CT6843, 3274)和功率分析仪(PW6001)组合的功率测验体系的抗扰,实验在第三方认证组织进行的情形.
正是这样,为了使体系全体最匹配,规划每个构成要素的一起,也对构成要素在整个体系中的适配度进行了点评.
4 结束语
本文,介绍了关于在电力电子范畴的各个方面被要求的高精度功率测验,特别是集中了电流测验技能评论的焦点.从曩昔开端用单独的技能来开发电流传感器和功率分析仪窍门的一部分.在书面上,本文不能具体介绍和未能触及的内容还有许多.相似这样的信息以后会持续提供应广阔的读者.
