發(fā)布時間:2022年5月25日 作者:德國GMC-I高美測儀(上海電勵士)
如何閱讀精度規(guī)格:功率精度——這是我們的指導方針!
功率分析儀是一種主要用于電信號(尤其是功率)精確測量的儀器,自然測量精度就是該類產(chǎn)品的核心指標之一 。
作為用戶,在選購功率分析儀時,需要讀懂市場上不同品牌產(chǎn)品所標稱的精度規(guī)格,從而選出合適自身需要的產(chǎn)品
作為制造商,也理應清晰準確地向市場宣稱自家的產(chǎn)品指標,并盡可能簡化指標的標稱形式,便于用戶根據(jù)自身應用作評估選擇。
目前市場上功率分析儀在精度指標表達形式上基本形成了統(tǒng)一,即:±(%*讀數(shù) + %*量程)
但任何確切的定義方式都必然有其前提條件,這些前提條件在產(chǎn)品的技術參數(shù)表或樣冊中通常以帶“*”的小字出現(xiàn)
讀懂精度指標考驗的是用戶的功力,而如何標稱指標則反應的是制造商對自家產(chǎn)品的信心和制造產(chǎn)品的態(tài)度。
當然,各家對精度指標的標稱方式只是類別上的不同,無高下之分,用戶根據(jù)自身應用,選擇合適自己的,才是Z好的。
除了通過“±(%*讀數(shù) + %*量程) ”這樣的表達式來比較交直流功率分析儀的精度高低之外,還需考量影響測量精度的各項因子,以下幾項是影響測量精度的幾個因子:
“±(%*讀數(shù) + %*量程) ”,量程會影響測量精度這已經(jīng)是一個常識。語言的妙處在于她表情達意時,既可以如月輪,明亮而確實;也可如輪外圓暈,暈外霞光,其濃淡大小隨人隨時隨地而各各不同。拿“量程”來說,在功率分析儀的精度表述上,其定義也不統(tǒng)一,主要分兩種:
☆ 指量程的TRMS(真有效值),同時標出crest factor(峰值因子)
☆ 指可以測量到的峰值
那么爭論來了:那種定義更好呢?它們又是如何影響功率測量精度呢?
基于模擬式測量技術的儀器,在測量的信號峰值遠高于其RMS值的時候,可能會出現(xiàn)信號被截斷的情況,因此,這些儀器在用RMS值標稱其量程時,也會標出所允許的峰值因子,只有峰值因子在標稱范圍內的信號,其測量結果才是有保證的。這時,用于測量結果誤差計算的量程值,是RMS值。
然而,現(xiàn)在的功率分析儀多屬于數(shù)字式,通過測量路徑中的ADC獲取采樣點,并進行處理來顯示結果。這時,測量量程就定義為ADC的Z大測量值,即峰值。被測信號的RMS值既可能和峰值一樣大(如直流),也可能顯著小于峰值(如浪涌電流)。因此,量程峰值,即ADC的量程,才應該是用于誤差計算的那個有意義的數(shù)值。
為了更好的表述以上內容,我們可以來考慮以下兩種不同的信號,其RMS值是相同的:
☆ 紅色曲線信號代表標準的正弦波,其峰值因子約等于1.414
☆ 藍色曲線信號代表峰值因子更高的失真信號
通常,基于RMS值來進行自動量程設定的功率分析儀,會自動選擇一個檔位來測量信號,這個檔位可以覆蓋RMS值的1.414倍,這樣整個波形在測量時都會被抓取。
而當信號峰值因子高于1.414時,就是出現(xiàn)信號被“剪斷”的現(xiàn)象,因為波形的峰值已經(jīng)超過了該檔位的Z大能力
有的制造商的標稱精度選擇基于RMS值,并選擇性地提供不同峰值因子的選定(如3或6),這樣會使得計算出的測量誤差小,但前提是使用者得事先知道被測信號的峰值因子。然而,在現(xiàn)代電力電子應用中,高失真信號,其峰值超過預選定峰值因子的情況并不少見。
總的來說,對于使用ADC采樣的現(xiàn)代測量儀器來說,在誤差計算方面選用RMS值作為量程是沒有意義的。為了給用戶提供一個可信和有意義的規(guī)范,ZES ZIMMER宣稱的精度指標是基于量程峰值,因為它代表了真正的ADC上限。