为什么功率测量需要时钟? 同步源又是什么?

时间:2023-03-09作者:佚名

  一般而言石英表精确度比机械表较高,瑞士标准是月误差在15秒之内。有些精准的机芯更是可以达到年误差几秒之内,但是即使最名贵的瑞士手表,时间走时都会有误差,这是什么原因呢?

  手表中机芯很重要就跟人的心脏一样,在石英钟表中,使用32.768kHz的晶振产生振荡信号,经过15分频得到1Hz信号,每个周期驱动秒钟走一下。晶振频率的精度和稳定性决定了手表走时的精确度。晶振最为重要的一个参数就是PPM,一个PPM等于百万分之一。普通的石英表使用的晶振精度为20个PPM,最名贵的瑞士手表使用的晶振精度可以高达5个PPM。

  在功率测量中,同样需要一个时钟,PA6000功率分析仪使用的恒温晶振频率为100MHz,而精度达到1个PPM以下。对比手表中使用的32.768kHz、20个PPM高出几个数量级,这有什么卵用?

  一、 为什么功率测量需要时钟?

  光伏逆变器、变频器、UPS等各类电源的功率转换效率已经高达98%,未来将进入长期而缓慢提升的阶段,0.2%的效率差距足以影响客户的选择。功率测量是计算电源效率的基础,下文为您一一解析高精度同步时钟在功率测量中的作用。

  根据交流电的使用场合,对其有效值计算可选用4种常用模式:真有效值、整流平均值、校准平均值、基波有效值,保证电压、电流测量的准确性,然而,电压、电流仅是功率测量基础,不同通道间的同步误差控制是功率测量的关键点。

为什么功率测量需要时钟? 同步源又是什么?

  根据有功功率计算公式:P=U*I*cosφ,在电源在高效率工作时φ非常接近0,在测量50Hz的信号是,假如电压、电流通道存在1ms的同步误差,计算得到cosφ ≈ 0.95,电压、电流通道间1ms的延时引起的有功功率偏差竟然达到5%!

  由此可见,保证电压、电流通道同步性是准确测量电功率的核心,而引起通道同步误差的主要因素有:

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

  2) 三相交流电通过不同的功率板卡输入,板卡之间存在同步误差;

  3) 同步采样时钟存在温漂,影响电流、功率积分数据的精度;

  为了保证精确测量,PA6000功率分析仪采用全新的硬件架构,从根源上保证了电压、电流通道间的同步误差达到业界最小的10ns。

为什么功率测量需要时钟? 同步源又是什么?

  电流通道分流器:普通采样电阻具有较大杂散电感,PA6000采用开尔文无感分流器,杂散电感小于5nH,保证最佳的高频性能以及极小的传输延时,保证电压、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:传统的功率分析仪采用1-10MHz的普通晶振作为同步时钟,同步误差达到1us,而且频率稳定性容易受晶振温漂的影响。PA系列采用高稳定度温度补偿的 100M 同步时钟,避免温度变化带来时钟漂移所引入的测量误差。同时保证任一个通道ADC的采样相位同步,误差在10ns以内。

  二、同步源又是什么?

  对于直流电功率的测量,电压、电流的数值比较稳定,使用电压表和电流表读取的数字相乘即可得到功率。对于交流电,由于电压、电流存在正负交变,其瞬时功率也随之波动。对于电功率的计算一般需要截取整周期的波形,以截取区间的平均功率来标准功率值。

  同步源就是截取电压、电流波形时参考的信号,根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明显的过零点,频率与被测信号相同。

  对于逆变器、UPS源,一般选择电压为同步源,而逆变器测试一般选择电流作为同步源。

  依靠开尔文无感分流器、100MHz同步时钟、10ns的同步误差,PA6000为您提供高精度功率测试解决方案。

相关阅读

采用7642芯片的微型收音机的灵敏度

采用了7642芯片的微型收音机,其灵敏度是非常高的,其原因分析如下: 1、图1是7642芯片“在这个数字型号的前缀一般还有TA、UTC、D等字母”的外形图,以及引脚说明,与普通小三极管...
2023-03-30
采用7642芯片的微型收音机的灵敏度

谁能找到故障点?俩电工为了找到真正的故障原因,用尽全部绝技!

在一个工厂里,一台关键的电机突然出现了问题。每当电机启动时,电路总是会跳闸,导致整个生产线停滞不前。工厂的生产进度因此受到严重影响,厂里的老电工被召来解决这个棘手的问题...
2024-09-14
谁能找到故障点?俩电工为了找到真正的故障原因,用尽全部绝技!

干一辈子电气工程总结出来的口诀!你知道几个?

一、工长要求: 电工工长请注意,施工程序要牢记。设计图纸为依据,认真看图提问题。 交叉施工多变化,规范标准须熟记。施工之前先交底,材料计划应早提。 文明施工排在前,安...
2023-06-11
干一辈子电气工程总结出来的口诀!你知道几个?

交流铁芯线圈的二种损耗:磁滞损耗与涡流损耗

有关交流铁芯线圈的损耗的小知识,磁损耗是铁芯的交变磁化引起的功率损耗,分为磁滞损耗与涡流损耗二种,以下介绍了交流铁芯线圈损耗的产生原因,与电工之友小编一起来看下。...
2023-06-26

怎样做好变电站倒闸操作危险点分析与预控

(1)改变思维定式,自觉执行标准化程序。严格执行操作票制度是电力 安全生产工作的前提和保证。在电力生产中,运行人员能否严格执行操作票制度意义十分重大,操作票制度虽然...
2023-03-21

热销商品

硅胶垫片/硅胶垫/硅胶垫片圆形/硅胶垫圈/橡胶垫片/氟胶垫片

硅胶垫片(又称硅胶垫、硅胶垫圈)是一种由硅橡胶制成的密封材料,具有优异的耐高低温(-60℃~230℃)、耐老化、绝缘和环保无毒特性,广泛用于食品、医疗、电子及家电等领域...
1

三色变光led筒灯2.5寸3W5瓦开孔6 7.5 8公分家用客厅嵌入式天花灯

三色变光LED筒灯,2.5寸精巧设计,功率可选3W/5W,适用于开孔直径6.7–8公分的家用嵌入式安装。采用高亮LED光源,支持暖光、自然光、白光三色切换,满足不同场景氛围需求。...
7.2

安全帽工地施工建筑电力abs劳保国标透气加厚头盔防护帽定制印字

本款安全帽专为工地施工、建筑及电力作业设计,采用高强度ABS工程塑料制成,符合国家标准(GB 2811-2019),具备优异的抗冲击、耐穿刺性能。帽壳加厚处理,内衬透气缓冲结构,...
9.5

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
5.91

耐磨耐油丁腈耐高温氟胶防水环保级硅胶包覆聚四氟橡胶O型密封圈

本款O型密封圈采用多层复合结构设计,外层为环保级硅胶,具备优异的防水、耐候与生物相容性;中间层采用耐磨耐油的丁腈橡胶(NBR),确保在油污环境中长期稳定运行;内层则选用...
1

网站栏目