工程师们在运用测验设备时都喜爱运用看似适宜的量程来进行测验,如“运用300V量程丈量260V电压”,但有时却呈现丈量不精确的状况,运用主动量程就能解决问题,到底是什么原因呢?
在正式讲之前,咱们来看一看什么是电压、电流的测验量程。咱们以PA8000功率分析仪、5A板卡为例,其对应的电压、电流量程如下:
电压:1.5V、3V、6V、10V、15V、30V、60V、100V、150V、300V、600V、1000V、1500V;
电流:10mA、20mA、50mA、100mA、200mA、500mA、1A、2A、5A。
上面咱们所看到的量程,指的都是有效值,如1000V量程档,指的是该量程下能够测验有效值1000V以内的电压信号。那么是否当有效值小于1000V就必定测的准,抑或当有效值大于1000V,是否必定就测禁绝呢?其实答案都是否定的。为了阐明原因,下面来看一个参数——峰值因数。
量程不适宜时,仪器界面超量程指示灯变红
峰值因数
峰值因数一般用CF表明,是CREST FACTOR的缩写 ,CF是指周期波形的峰值与有效值之比。正弦波的峰值因数是。振幅对称方波或直流信号的波峰因数为1。其它更杂乱的波形则具有较高的波峰因数。下面咱们来看几个常见波形的峰值因数。
正弦波
峰值为1的正弦波的有效值为,因而,正弦波的峰值因数为,PA功率分析仪对正弦波峰值因数丈量成果如下图所示,因信号不是规范正弦波,所以峰值因数约等于。
三角波峰值因数
有效值便是方均根值,依据有效值界说,不难算出,峰值为1的锯齿波的有效值为,因而,三角波的峰值因数为,PA功率分析仪对三角波峰值因数丈量成果如下图所示,峰值因数约等于。
方波峰值因数
关于正负峰值持平的方波,任何时分的绝对值为固定值,且数值上等于峰值,因而,其峰值因数等于1。因为峰值大于等于有效值,因而,方波的峰值因数最小,换言之,一切波形的峰值因数都大于等于1,PA功率分析仪对方波峰值因数丈量成果如下图所示,峰值因数约等于1。
变频器的峰值因数
依照变频器的界说,其峰值因数一般不等于正弦波的峰值因数,以变频器输出的PWM波为例,其峰值取决于直流侧的直流电压,有效值由调制比决议,调制比越低,有效值越低,峰值因数越大。关于相同有效值的变频电压,峰值因数越高,丈量所选用的量程就需要越大。如下图所示,PA功率分析仪测验截图,变频器输出电压峰值因数3.5。
经过峰值因数的概念,咱们知道,即使有效值相同,不同波形,峰值因数不同,其最大峰值也必定不同。而仪器的丈量量程一般都跟信号的有效值和峰值都有关,例如PA功率分析仪的量程丈量规模如下,当电压、电流的丈量值超越额外量程的110%或许峰值超越额外量程的330%则量程有必要升档,当电压电流的丈量值低于额外量程的30%而且峰值低于下档量程的300%时,量程降档。所以丈量信号有必要考虑其峰值,假如峰值很大,即使有效值小,也有必要增大量程才干确保测验精确。很多人运用时不注意,用手动量程时认为量程适宜,其实信号现已超量程,所以当你发现仪器主动量程能测验精确,而手动量程测验不精确的时分,并不是仪器的问题,能够看一看CF值,是否现已超支。