ZES ZIMMER告诉你“DualPath”双路径功率分析仪

ZES ZIMMER告诉你“DualPath”双路径功率分析仪,功率分析仪是目前市场上非常常见的电子仪器,主要用来测量电机、变频器、变压器等功率转换装置的功率、效率等参量。也广泛用于混合动力电动汽车、电动车、太阳能发电、风力发电、燃料电池等的功率计算和分析。
可见,功率分析仪在目前市场上应用之广,影响之大。如此之大的市场容量,也伴随着激烈的行业竞争,ZIMMER品牌的功率分析仪已经畅销全球近30年,特别是最新型号LMG600更是在性能和参数上走在了世界前列,今天与大家分享就是LMG600系列产品能够进入市场面向客户的敲门砖“DualPath”-双路径。
“DualPath”-双路径
传统的功率分析仪,被测信号首先经历模拟处理,然后经A/D转换器装换成数字信号进行处理,得到的信号即可在整个频率范围都被测量,也可经过抗混淆滤波器作为FFT分析的基础或进一步的数字滤波,由于A/D转换器的局限性,他们固有的一些缺点被带入到传统的设备中,如果开启滤波器进行测量,为了避免FFT分析的混淆,宽频带的值被丢弃。如果关闭滤波器,严格来讲,不应使用FFT。加入不使用抗混淆滤波器进行整个频率范围的FFT分析,计算值是可疑的,混淆误差高达50%。例如,很容易发现,无论如果至少有0.5%的偏差会被忽视,最后,当交替进行滤波和不滤波测量时,结果的有效性同时是有问题的,因为这假定了信号不随着时间而改变这个条件,而这个事实上几乎是不存在的。此外,这个处理过程特别的消耗时间,最后,所有的测量方法的提出都仅仅是令人不满意的妥协方案。这就是为什么ZIMMER从根本上重新设计信号的处理和研发双路径结构,模拟处理与传统的测量仪器相同,然而随后的数字处理已经彻底改变。
LMG670是世界上第一台在每个电压和电流通道都有两个A/D转换器在两个独立信号路径的功率分析仪。一个用于宽频信号的无滤波测量,另一个用于抗混淆滤波器输出的窄频带信号测量。并行的采样值数字化处理让用户同时获取同一个信号的两种测量值,也不用担心混淆影响的风险。这种独特的处理避免了之前提及的所有方法的缺点,保证在最短的时间内得到最精确的结果。
常见问答
1. 声称仪器能够同时显示功率和谐波的有效值,这基本上与双路径不是一样的吗?
事实并不是这样,这不仅仅意味着用户不在需要切换,在测量模式同时可以看到所有需要的值。这种显示对使用者带来方便,但仔细思考会发现,所显示的有效值忽略了功率频谱的重要部门。关键在于滤波器,它的激活确保了谐波分析的有效性,限制带宽的同时影响了显示的有效值。ZIMMER生产的LMG600系列的功率分析仪带宽高达10MHz,在这个范围内都不会被忽略。
2. 去除所有的滤波器进行采样,通过数字滤波隔离窄频值,这难道不是同样达到双路径的结果吗?
答案显然不是的,这混淆了问题,并没有正确掌握。就频率来说,采样率不足,按照理论,滤波前需要去除,因为在采样之后无法正确的识别。例如一个50Hz的信号在一个低采样率的情况下,显示波形相比原始波形会有缺失进而无法正确的识别波形。
下面的图形说明很好的说明了这个影响
绿色线是采样前的原始高频信号,红点显示的是一个采样过疏导致的结果,最终红色显示的波形是原始信号频率的1/16。此文章来自功率分析仪。
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