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功率分析儀帶寬是否越寬越好?

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  • 發(fā)布時(shí)間:2015/2/26 16:14:39
  • 作者:AnyWay中國(guó)

  功率分析儀帶寬越寬,對(duì)被測(cè)對(duì)象的適用性越強(qiáng),就這一點(diǎn)而言,帶寬越寬越好!實(shí)際選購(gòu)時(shí),需要注意:
  儀器的真實(shí)帶寬是多少?或者說(shuō),在實(shí)際使用中,儀器的寬頻帶性能能夠施展多少?
  帶寬相關(guān)指標(biāo)包括:信號(hào)帶寬、前端傳感器帶寬、固有帶寬、數(shù)字帶寬、防混疊濾波器帶寬等,詳見(jiàn):功率分析儀帶寬相關(guān)的幾個(gè)重要指標(biāo)

  如下圖所示:對(duì)于某次測(cè)量而言,功率分析儀的實(shí)際帶寬(下稱(chēng)有效帶寬)取決于上述帶寬指標(biāo)中最小者,而不是最大者。

功率分析儀帶寬是否越寬越好?

  分析儀固有帶寬一般較寬,目前技術(shù)可達(dá)1MHz甚至更高。
  而傳感器尤其是電壓傳感器帶寬目前相對(duì)較窄,目前電流傳感器可實(shí)現(xiàn)100kHz甚至更高,而電壓傳感器帶寬普遍較窄,額定電壓1kV以上的霍爾電壓傳感器的帶寬普遍低于5kHz,以LEM公司的霍爾電壓傳感器為例,目前額定電壓最高的霍爾電壓傳感器為L(zhǎng)V200-AW/2/6400,其帶寬僅700Hz。
  防混疊濾波器帶寬與數(shù)字帶寬有關(guān),傳感器帶寬、分析儀固有帶寬和防混疊濾波器帶寬中,至少有一個(gè)要低于數(shù)字帶寬,否則,會(huì)產(chǎn)生混疊現(xiàn)象,無(wú)法真實(shí)還原被測(cè)信號(hào)。一般是將防混疊濾波器的帶寬設(shè)置為低于數(shù)字帶寬。
  提高采樣頻率即可提高數(shù)字帶寬,但是,采樣頻率越高,基波頻率越低,需要功率分析儀的存儲(chǔ)容量越大,傅里葉時(shí)間窗的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度也越大,對(duì)處理器的運(yùn)算能力要求也越高。因此,目前許多功率分析儀在較低基波頻率時(shí),其采樣頻率較低,這就決定了,其數(shù)字帶寬較窄。
  以某進(jìn)口功率分析儀為例,其標(biāo)稱(chēng)帶寬為5MHz,最高采樣頻率為2MS/s??梢?jiàn),其最高的數(shù)字帶寬為1MHz。其最高有效帶寬為1MHz。另外,諧波模式下,在不同基波頻率下其實(shí)際采樣率為:

諧波模式下不同基波頻率下其實(shí)際采樣率

  以變頻器測(cè)試為例,當(dāng)基波頻率為50Hz時(shí),其采樣率為51.2kHz,數(shù)字帶寬為25.6kHz。資料表明,在100Hz~100kHz范圍內(nèi),防混疊濾波器采用數(shù)字濾波,以100Hz步幅任意設(shè)置,因此,防混疊濾波器可設(shè)置為25.6kHz,就該條件下的諧波測(cè)試而言,該功率分析儀的有效帶寬為25.6kHz。

  目前大部分功率分析儀廠家標(biāo)稱(chēng)的帶寬指標(biāo)指分析儀固有帶寬。AnyWay系列變頻電量測(cè)量?jī)x器則標(biāo)稱(chēng)有效帶寬。例如: WP4000變頻功率分析儀標(biāo)稱(chēng)的100kHz帶寬就是指有效帶寬。



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