功率分析儀是目前市場上非常常見的電子儀器，主要用來測量電機、變頻器、變壓器等功率轉(zhuǎn)換裝置的功率、效率等參量。也廣泛用于混合動力電動汽車、電動車、太陽能發(fā)電、風力發(fā)電、燃料電池等的功率計算和分析。
可見，功率分析儀在目前市場上應用之廣，影響之大。如此之大的市場容量，也伴隨著激烈的行業(yè)競爭，ZIMMER品牌的功率分析儀已經(jīng)暢銷全球近30年，特別是Z新型號LMG600更是在性能和參數(shù)上走在了世界前列，今天與大家分享就是LMG600系列產(chǎn)品能夠進入市場面向客戶的敲門磚“DualPath”-雙路徑。
“DualPath”-雙路徑
傳統(tǒng)的功率分析儀，被測信號首先經(jīng)歷模擬處理，然后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器裝換成數(shù)字信號進行處理，得到的信號即可在整個頻率范圍都被測量，也可經(jīng)過抗混淆濾波器作為FFT分析的基礎或進一步的數(shù)字濾波，由于A/D轉(zhuǎn)換器的局限性，他們固有的一些缺點被帶入到傳統(tǒng)的設備中，如果開啟濾波器進行測量，為了避免FFT分析的混淆，寬頻帶的值被丟棄。如果關(guān)閉濾波器，嚴格來講，不應使用FFT。加入不使用抗混淆濾波器進行整個頻率范圍的FFT分析，計算值是可疑的，混淆誤差高達50%。例如，很容易發(fā)現(xiàn)，無論如果至少有0.5%的偏差會被忽視，Z后，當交替進行濾波和不濾波測量時，結(jié)果的有效性同時是有問題的，因為這假定了信號不隨著時間而改變這個條件，而這個事實上幾乎是不存在的。此外，這個處理過程特別的消耗時間，Z后，所有的測量方法的提出都僅僅是令人不滿意的妥協(xié)方案。這就是為什么ZIMMER從根本上重新設計信號的處理和研發(fā)雙路徑結(jié)構(gòu)，模擬處理與傳統(tǒng)的測量儀器相同，然而隨后的數(shù)字處理已經(jīng)徹底改變。
LMG670是世界上D一臺在每個電壓和電流通道都有兩個A/D轉(zhuǎn)換器在兩個獨立信號路徑的功率分析儀。一個用于寬頻信號的無濾波測量，另一個用于抗混淆濾波器輸出的窄頻帶信號測量。并行的采樣值數(shù)字化處理讓用戶同時獲取同一個信號的兩種測量值，也不用擔心混淆影響的風險。這種獨特的處理避免了之前提及的所有方法的缺點，保證在Z短的時間內(nèi)得到Z精確的結(jié)果。
常見問答
1. 一些廠家聲稱他們的儀器能夠同時顯示功率和諧波的有效值，這基本上與雙路徑不是一樣的嗎？
事實并不是這樣，這不僅僅意味著用戶不在需要切換，在測量模式同時可以看到所有需要的值。這種顯示對使用者帶來方便，但仔細思考會發(fā)現(xiàn)，所顯示的有效值忽略了功率頻譜的重要部門。關(guān)鍵在于濾波器，它的激活確保了諧波分析的有效性，限制帶寬的同時影響了顯示的有效值。ZIMMER生產(chǎn)的LMG600系列的功率分析儀帶寬高達10MHz,在這個范圍內(nèi)都不會被忽略。
2. 一些廠家去除所有的濾波器進行采樣，通過數(shù)字濾波隔離窄頻值，這難道不是同樣達到 雙路徑的結(jié)果嗎？
答案顯然不是的，這混淆了問題，并沒有正確掌握。就頻率來說，采樣率不足，按照理論，濾波前需要去除，因為在采樣之后無法正確的識別。例如一個50Hz的信號在一個低采樣率的情況下，顯示波形相比原始波形會有缺失進而無法正確的識別波形。
下面的圖形解釋很好的解釋了這個影響
綠色線是采樣前的原始高頻信號，紅點顯示的是一個采樣過疏導致的結(jié)果，Z終紅色顯示的波形是原始信號頻率的1/16。
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