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浅谈功率分析仪和示波器的不同之处

2020.04.09

在电力测试工作中,功率分析仪和示波器是常用的两款实验设备,二者都能测电压、电流信号,同时还可以对采集信号进行时域或者频域的波形分析。在实际的工作应用时,二者的区别是什么呢?

测试功能的区别

示波器的主要功能是:分析电压或电流信号的波形细节,示波器的信号带宽一般是从几百M到几个G赫兹不等,目的是方便对原始波形的捕捉和信号分析,示波器适用于高频动态信号的采集和分析,例如对不规则变化的高频信号进行测试;

功率分析仪的主要功能是:对功率、等损耗以及电能的转化效率进行分析,常用于动态信号或稳态信号的测试;目前电力测试上常用的带宽是5MHz(奥地利DEWETRON厂家的DEWE3-PA7/PA8系统,采样高达10MHz),对于电力测试时的绝大多数应用是满足的。

功率计算精度的区别

对于功率计算精度的指标,示波器由于自身信号输入通道间的同步性以及计算能力的限制,计算出功率偏差较大;对于功率分析仪而言,其通道间同步性(<250ns)、计算能力(工业级I7处理器16GB内存)以及电力分析软件(周期往复计算方法Rolling Computation (1ms RMS calculation),使得其功率分析的精度可达0.04%。(DEWETRON的DEWE3-PA7/PA8系列)另外,在三相功率测试或者双/三相电机测时,功率分析仪可以同时采集4-16个功率信号,对于示波器来讲是不可能做到的。

转换效率以及谐波闪变功能的区别

功率分析仪通过对计算出的功率信号进行时间积分来统计损耗,另外,在分析多路功率信号的同时可以同步采集扭矩、转速信号,这样就可以完成在同一时钟频率下的电能转换机械能的效率计算,这是示波器是无法做到的。

此外,电力测试工作中谐波闪变测试是十分必要的,功率分析仪(DEWETRON的DEWE3-PA7/PA8系列)有电力分析软件(OXY-POWER-EXP)可以按照CE标准要求进行计算,这点也是示波器无法做到。

当然,功率分析仪还可以在这类测试的基础上采集温度信号,进一步直观得知功率转换时的能耗损失;比如在光伏或者电池组测试等等应用;

扩展及分布式应用

功率分析仪系统的应用性上还有一个示波器无法比拟的特点,就是扩展性和分布式测试应用;对于大型的测试实验或者长距离的测试任务,既需要测试设备的同步性又需要采集数据的存储速率从而保证实验的有效性,目前市场上较高的功率分析仪的原始数据流存储率是1G/s(DEWETRON的DEWE3-PA7/PA8系列)。

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