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功率分析仪带宽高于采样率, ,,,,真的能正确丈量吗???? ?

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  • 颁布功夫:2015/9/6 14:23:00
  • 作者:ljl_yinhe

问题的提出

  目前市面上部门功率分析仪标称的带宽高于采样频率, ,,,,似乎不受奈奎斯特定理对于采样频率与带宽的限度, ,,,,其实, ,,,,是由于其选取了等效采样的方式, ,,,,实现相对低采样率对高频信号的采集, ,,,,变相的达到了拓宽分析仪带宽的主张。。。。。。那等效采样是否有那么神奇, ,,,,对于我们以精确靠得住丈量为主张的功率分析仪来说, ,,,,选取等效采样的方式, ,,,,能正确丈量吗?

  首先给出答案:

  等效采样, ,,,,的确是一种数字采样伎俩, ,,,,是高速示波器的关键技术之一。。。。。。

  但是, ,,,,选取等效采样方式的功率分析仪只能丈量特定的信号, ,,,,并不合用于所有信号的丈量, ,,,,出格是变频电量丈量领域。。。。。。

等效采样道理

  下面从等效采样道理的示意图来分析, ,,,,如图1所示。。。。。。

周期信号等效采样示意图

  图1 周期信号等效采样示意图

  为了直观表述, ,,,,以采集两个周期信号为例。。。。。。在第一个周期采样若干个点(红色点暗示), ,,,,在第二个周期延时ΔT后, ,,,,采样若干个点(蓝色点暗示), ,,,,由于波形是周期沉复的, ,,,,前后两个周期采样得到的信息都能代表统一个波形, ,,,,所以将前后两个周期的采样点沉组, ,,,,能够很好的还原被测信号。。。。。。

  当相邻的两个波形不一样, ,,,,选取等效采样必然会出现谬误。。。。。。所以, ,,,,等效采样对被测信号有着严格的要求:必须是周期性沉复信号。。。。。。

对变频器的输出选取等效采样

  对变频器输出的固定频率(周期)PWM波, ,,,,选取等效采样, ,,,,如图2所示。。。。。。

周期PWM波的等效采样

  图2周期PWM波的等效采样

  变频器重要利用于电机的变频调速, ,,,,通过调节输出PWM波的基波频率, ,,,,实现电机的转速调节。。。。。。在电机调速(扭转基波频率)的过程中, ,,,,变频器的开关频率并不愿定是基波频率的整数倍, ,,,,出格是固定开关频率的变频器, ,,,,其输出波形中相邻两个周期的波形必然是不一样的, ,,,,也就长短周期PWM波。。。。。。

  对于非周期PWM, ,,,,选取等效采样, ,,,,如图3所示。。。。。。

非周期PWM波的等效采样

  图3 非周期PWM波的等效采样

  从图3能够看到, ,,,,对于非周期的PWM波选取等效采样, ,,,,出现了较大的误差甚至谬误。。。。。。

结语

  在变频电量丈量领域, ,,,,所面对的丈量对象, ,,,,根基没有严格的周期信号, ,,,,选取等效采样的功率分析仪, ,,,,会产生肯定水平的信号失真, ,,,,影响丈量的正确性和正确性。。。。。。


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