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一文看懂功率计的结构组成和分类

点击次数:47  发布时间:2020-02-24
   功率计测量电功率的仪器。一般是指在直流和低频技术中测量功率的功率计,又可称为瓦特计。
  功率计由功率传感器和功率指示器两部分组成。功率传感器也称功率计探头,它把高频电信号通过能量转换为可以直接检测的电信号。功率指示器包括信号放大、变换和显示器。显示器直接显示功率值。 功率传感器和功率指示器之间用电缆连接。为了适应不同频率、不同功率电平和不同传输线结构的需要,一台功率计要配若干个不同功能的功率计探头。
  根据被测信号频率,功率计可分为:直流功率计、工频功率计、变频功率计、射频功率计和微波功率计。
  由于直流功率等于电压和电流的简单乘积,实际测量中,一般采用电压表和电流表替代。工频功率计是应用较普遍的功率计,常说的功率计一般都是指工频功率计。变频功率计是21世纪变频调速技术高速发展的产物。其测量对象为变频电量,变频电量是指用于传输功率的,并且满足下述条件之一的交流电量:
  1、信号频谱仅包含一种频率成分,而频率不局限于工频的交流电信号。
  常见变频电量波形及频谱
  常见变频电量波形及频谱
  2、信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。
  变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等。
  除了变频器输出的PWM波,二极管整流的变频器输入的电流波形,直流斩波器输出的电压波形,变压器空载的输入电流波形等,均含有较大的谐波,右图中为常见变频电量的波形及相关频谱图。
  由于变频电量的频率成分复杂,变频功率计的测量一般包括基波有功功率(简称基波功率)、谐波有功功率(简称谐波功率)、总有功功率等,相比工频功率计而言,其功能较多,技术较复杂,一般称为变频功率分析仪或宽频功率分析仪,部分高精度功率分析仪也适用于变频电量测量。
  变频功率分析仪可以作为工频功率分析仪使用,除此之外,一般还需满足下述要求:
  1、满足必要的带宽要求,并且采样频率应高于仪器带宽的两倍。
  2、要求分析仪在较宽的频率范围之内,精度均能满足一定的要求。
  3、具备傅里叶变换功能,可以分离信号的基波和谐波。
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