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功率计由功率传感器和功率指示器两部分组成。功率传感器也称功率计探头,它把高频电信号通过能量转换为可以直接检测的电信号。
根据被测信号频率,功率计可分为:直流功率计、工频功率计、变频功率计、射频功率计和微波功率计。
由于直流功率等于电压和电流的简单乘积,实际测量中,一般采用电压表和电流表替代。工频功率计是应用较普遍的功率计,常说的功率计一般都是指工频功率计。
变频功率计是21世纪变频调速技术高速发展的产物。其测量对象为变频电量,变频电量是指用于传输功率的,并且满足下述条件之一的交流电量:
信号频谱仅包含一种频率成分,而频率不局限于工频的交流电信号。
信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。
变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等。
除了变频器输出的PWM波,二极管整流的变频器输入的电流波形,直流斩波器输出的电压波形,变压器空载的输入电流波形等,均含有较大的谐波,右图中为常见变频电量的波形及相关频谱图。
变频功率分析仪可以作为工频功率分析仪使用,除此之外,一般还需满足下述要求:
1、满足必要的带宽要求,并且采样频率应仪器带宽的两倍。
2、要求分析仪在较宽的频率范围之内,精度均能满足一定的要求。
3、具备傅里叶变换功能,可以分离信号的基波和谐波。
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