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同步源:功率丈量中的时钟

很多人为了守时的需要都会佩戴手表,但是除了时常电波对时的电波表之外,其他的表在跑了或长或短的时间之后,都会出现一定的偏差,这是为什么呢?机械表的不难理解,本身内部就存在不小的误差,无论怎么精工细作都难

很多人为了守时的需求都会佩带手表,可是除了经常电波对时的电波表之外,其他的表在跑了或长或短的时刻之后,都会呈现必定的差错,这是为什么呢?机械表的不难理解,自身内部就存在不小的差错,不管怎样精工细作都难以彻底消除。电子石英表看起来好像不应该呈现差错,其实不然。在石英挂钟中,运用32.768kHz的晶振发生振动信号,经过15分频得到1Hz信号,每个周期驱动秒钟走一下。晶振频率的精度和安稳性决议了手表走时的准确度。晶振最为重要的一个参数便是PPM,一个PPM等于百万分之一。一般的石英表运用的晶振精度为20个PPM,最贵重的瑞士手表运用的晶振精度能够高达5个PPM。

功率丈量中,相同需求一个时钟,PA6000功率分析仪运用的恒温晶振频率为100MHz,而精度到达1个PPM以下。比照手表中运用的32.768kHz、20个PPM高出几个数量级,这有什么卵用?

一、 为什么功率丈量需求时钟?

光伏逆变器、变频器、UPS等各类电源的功率转化功率现已高达98%,未来将进入长时间而缓慢提高的阶段,0.2%的功率距离足以影响客户的挑选。功率丈量是核算电源功率的根底,下文为您逐个解析高精度同步时钟在功率丈量中的效果。

依据交流电的运用场合,对其有效值核算可选用4种常用形式:真有效值、整流平均值、校准平均值、基波有效值,确保电压、电流丈量的准确性,但是,电压、电流仅是功率丈量根底,不同通道间的同步差错操控是功率丈量的要害点。

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依据有功功率核算公式:P=U*I*cosφ,在电源在高功率作业时φ十分挨近0,在丈量50Hz的信号是,假设电压、电流通道存在1ms的同步差错,核算得到cosφ ≈ 0.95,电压、电流通道间1ms的延时引起的有功功率差错居然到达5%!

由此可见,确保电压、电流通道同步性是准确丈量电功率的中心,而引起通道同步差错的主要因素有:

1) 电压、电流通道特征阻抗的差异,电流通道比电压通道添加一个分流器,而分流器的特征阻抗会影响高频信号的传输延时,约束仪器带宽;

2) 三相交流电经过不同的功率板卡输入,板卡之间存在同步差错;

3) 同步采样时钟存在温漂,影响电流、功率积分数据的精度;

为了确保准确丈量,PA6000功率分析仪选用全新的硬件架构,从本源上确保了电压、电流通道间的同步差错到达业界最小的10ns。

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电流通道分流器:一般采样电阻具有较大杂散电感,PA6000选用开尔文无感分流器,杂散电感小于5nH,确保最佳的高频功能以及极小的传输延时,确保电压、电流通道间对信号传送延时的一致性;

通道间100MHz的同步时钟:传统的功率分析仪选用1-10MHz的一般晶振作为同步时钟,同步差错到达1us,并且频率安稳性简单受晶振温漂的影响。PA系列选用高安稳度温度补偿的 100M 同步时钟,防止温度改变带来时钟漂移所引进的丈量差错。一起确保任一个通道ADC的采样相位同步,差错在10ns以内。

二、同步源又是什么?

关于直流电功率的丈量,电压、电流的数值比较安稳,运用电压表和电流表读取的数字相乘即可得到功率。关于交流电,因为电压、电流存在正负交变,其瞬时功率也随之动摇。关于电功率的核算一般需求截取整周期的波形,以截取区间的平均功率来规范功率值。

同步源便是截取电压、电流波形时参阅的信号,依据同步源的过零点截取电压电流波形。所以要求同步源具有显着的过零点,频率与被测信号相同。

关于逆变器、UPS源,一般挑选电压为同步源,而逆变器测验一般挑选电流作为同步源。

依托开尔文无感分流器、100MHz同步时钟、10ns的同步差错,PA6000为您供给高精度功率测验解决方案。

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