功率分析仪测电流那些事儿
客户经常咨询致远功率分析仪有多少种电流测量方法?分流器、互感器、传感器、罗氏线圈等是否匹配?如何提高测量的精度?本文将与您讨论功率分析仪的电流测量。
电流测量是电子测量的基础。传统的测量仪器数字万用表通常适用于直流或工频正弦波电流测量,钳形电流表主要用于工频正弦波电流测量。目前,由于各种大功率电子开关设备的普及和应用,需要对交直流电流信号进行综合测量:观察其波形,分析信号的谐波含量,同时测量有效值、直流值、交流值等。PA系列功率分析仪是一种能够很好地满足这一需求的测试仪器。它是如何测量的,如何连接,以及如何实现大电流测量?如何提高大电流测量的精度?本文将逐一回答。
功率分析仪测量电流
致远功率分析仪的电流测量有两个端口:直接输入和外部传感器输入,其中直接输入通道输入为电流信号,通过内部分流器转换为电压信号进行测量;传感器输入通道输入为电压信号,可连接电压输出传感器、互感器和外部分流器进行测量。
功率分析仪扩展测电流
致远PA功率分析仪直接输入测量电流有5A和50A功率单元可供选择,更大的电流可以通过选择合适的传感器或互感器转换到功率单元范围内,功率分析仪只需设置相应的变换比,输入功率单元实际电压或电流乘以系数,软件计算没有困难和限制。
当使用的传感器/互感器输出为电流信号时,接入PA功率分析仪的电流直接输入端口,并根据PA功率分析仪上使用的传感器/互感器正确设置CT比例系数,如100A/5A,CT=100A/5A=20。
当使用的电流传感器/电流互感器输出为电压信号时,接入PA功率分析仪的外部传感器端口(BNC接口),并根据所使用的传感器/互感器正确设置PA的“传感器比例”A,如果电流钳参数为1000A转换为1V,则传感器比率设为1mV/A。
可选传感器/互感器/分流器/罗氏线圈
通常,电流传感器/互感器将大电流转换为同频同相的小电流,以便于测量或隔离。根据不同的变换原理,电流测量主要有两种方法:一种是基于电磁原理,如电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈等;另一种是基于欧姆定律的主要电学理论,如分流器。
分流器
分流器也可以称为取样电阻,很基本的欧姆定律,电流流过电阻产生电压,可以进行交流和直流测量。属于非隔离测量,一般为低压小电流。如图2所示,致远PATV-33,高精度外部分流器将电流信号转换为电压信号,电阻值为3.3Ω左右(每个物体对应实测值),很大允许输入电流300ma。
总结
当被测电流超过功率分析仪的测量范围时,可以通过外部传感器/互感器/分流器/罗氏线圈扩展测量电流。这四种测量方法各有优点,如表1所示。在实际选择中,可以根据不同的应用场合选择合适的测量方法。一般来说,电流直接输入测量效果更好。当被测电路中共模干扰高,无低共模电压接入点时,为避免干扰,使用互感器或传感器效果更好。当必须使用传感器或互感器时,高精度电流输出传感器比互感器和罗氏线圈效果更好。
电流测量是电子测量的基础。传统的测量仪器数字万用表通常适用于直流或工频正弦波电流测量,钳形电流表主要用于工频正弦波电流测量。目前,由于各种大功率电子开关设备的普及和应用,需要对交直流电流信号进行综合测量:观察其波形,分析信号的谐波含量,同时测量有效值、直流值、交流值等。PA系列功率分析仪是一种能够很好地满足这一需求的测试仪器。它是如何测量的,如何连接,以及如何实现大电流测量?如何提高大电流测量的精度?本文将逐一回答。
功率分析仪测量电流
致远功率分析仪的电流测量有两个端口:直接输入和外部传感器输入,其中直接输入通道输入为电流信号,通过内部分流器转换为电压信号进行测量;传感器输入通道输入为电压信号,可连接电压输出传感器、互感器和外部分流器进行测量。
功率分析仪扩展测电流
致远PA功率分析仪直接输入测量电流有5A和50A功率单元可供选择,更大的电流可以通过选择合适的传感器或互感器转换到功率单元范围内,功率分析仪只需设置相应的变换比,输入功率单元实际电压或电流乘以系数,软件计算没有困难和限制。
当使用的传感器/互感器输出为电流信号时,接入PA功率分析仪的电流直接输入端口,并根据PA功率分析仪上使用的传感器/互感器正确设置CT比例系数,如100A/5A,CT=100A/5A=20。
当使用的电流传感器/电流互感器输出为电压信号时,接入PA功率分析仪的外部传感器端口(BNC接口),并根据所使用的传感器/互感器正确设置PA的“传感器比例”A,如果电流钳参数为1000A转换为1V,则传感器比率设为1mV/A。
可选传感器/互感器/分流器/罗氏线圈
通常,电流传感器/互感器将大电流转换为同频同相的小电流,以便于测量或隔离。根据不同的变换原理,电流测量主要有两种方法:一种是基于电磁原理,如电流互感器、霍尔电流传感器、罗氏线圈等;另一种是基于欧姆定律的主要电学理论,如分流器。
分流器
分流器也可以称为取样电阻,很基本的欧姆定律,电流流过电阻产生电压,可以进行交流和直流测量。属于非隔离测量,一般为低压小电流。如图2所示,致远PATV-33,高精度外部分流器将电流信号转换为电压信号,电阻值为3.3Ω左右(每个物体对应实测值),很大允许输入电流300ma。
总结
当被测电流超过功率分析仪的测量范围时,可以通过外部传感器/互感器/分流器/罗氏线圈扩展测量电流。这四种测量方法各有优点,如表1所示。在实际选择中,可以根据不同的应用场合选择合适的测量方法。一般来说,电流直接输入测量效果更好。当被测电路中共模干扰高,无低共模电压接入点时,为避免干扰,使用互感器或传感器效果更好。当必须使用传感器或互感器时,高精度电流输出传感器比互感器和罗氏线圈效果更好。