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如何全面评估功率分析仪的精度指标之共模抑制比和滤波器!
上传时间:24-05-15

发布时间:2022年5月30日                作者:德国GMC-I高美测仪(上海电励士)


如何阅读精度规格:共模抑制比—CMRR

CMRR(共模抑制比)是一种度量指标,用于表征器件对影响测量精度的共模信号的抑制能力,理想的功率分析仪理论上具有无限大的共模抑制比,但由于材料和设计的限制,这在实际中是无法实现的;

共模信号中未抑制的部分增加到感知负载,影响了总的测量精度。

CMRR越高,对精度的影响越小

高精度功率分析仪

让我们设想一个应用,变频器馈电三相电机,如上图所示。在这种设置中,不想要的漏电流是由逆变器脉冲引起,主要发生在逆变器输出的电容结构因脉冲而充电时。这些电流在电机电缆和电机绝缘中产生,反过来,它们会引起噪声,从而叠加在功率分析仪的测量输入上,影响测量精度

举个例子,一个100V/50Hz对地的正弦输入信号。根据测量输入的CMRR指标,我们来计算不同制造商的功率分析仪共模电压的影响,制造商X和Y的标注方式和指标数值都不相同

功率分析仪指标数值

将X制造商0.1 mV的共模电压J对值与Y制造商的30 mV进行比较,可以得出X制造商比Y制造商准确300倍。表3显示了ZES ZIMMER功率分析仪LMG671测量输入的CMRR。

功率分析仪LMG671

如何阅读高精度功率分析仪精度规格:滤波器

另一个要记住的影响精度指标的因素是滤波器设置。一些制造商在试图减少噪声和混叠(特别是谐波测量)时,分别使用抗混叠滤波器(AAF)和线滤波器。给出的精度指标很大程度上取决于这些滤波器截止频率的选择,但要么没有明显指出这点,要么没有进行有意义的指标标注

一些制造商以“±测量值*公差”的形式标出滤波器对精度的影响,低通滤波器衰减信号幅度而不是放大信号。该标注方式是有问题的,或者可能是基于较差的滤波器属性。根据滤波器的特性和滤波阶数,衰减随角频率的变化而增强或减弱

正确的或更好的做法是明确地将滤波器衰减指定为系统误差,并进一步标出衰减的不确定度。由于这将允许用户确切地计算滤波器误差,LMG系列功率分析仪提供了滤波器设置的详细误差规格,且其影响相对较低,如表4所示

ZES ZIMMER的功率分析仪利用其独特的Dual Path技术实现窄带宽和宽带宽值的同时分析,而不会有混叠效应的风险。同时,与其他厂家相比,滤波器对精度的影响将保持非常低的水平。明确标出的滤波器衰减指标,允许以频率为目标消除对测量信号的影响,以确保Z高的精度。

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