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功率計數據測試不穩定該怎么辦?

更新時間: 2019-06-29 21:26 來源: 網絡 閱覽: ? 技術文檔
 

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警匪片里經??吹竭@樣的場景,在手槍前裝一個消音器,就能把聲音降低,使其他人聽不到動靜。其實測試設備里也有類似消音器的功能,只不過消除的不是聲音,而是信號噪聲或信號波動。

測試需求

功率計等測量儀器測試的電壓、電流、功率等數據一般都是有效值或平均值,一般情況下,只要被測信號比較干凈穩定,那么數據結果就會比較穩定,不會存在波動。但是在很多場合下,或是因為信號存在高頻噪聲,或是因為信號受負載影響存在波動,都會導致測試的數據存在波動,無法得到穩定數據,這就給工程師帶來了麻煩,如果工程師存在選擇恐懼癥,那么會在這些波動的數據中糾結很久了。

測試需求

解決辦法

一旦出現數據波動的情況,我們該如何解決呢?其實方法還是有不少的,比如延長測試時間,假設原來的測試時間是1s,那么可以把時間延長到5s甚至10s,時間延長了數據必然會更加穩定。但是時間延長后帶來的問題就是同樣的時間內測得的數據點數變少,假如一份報告測試的數據點數一定的話,那么測試時間就會延長數倍以上,這在很多場合是無法接受的。

那么除了延長時間之外,還有沒有其他解決辦法呢?顯然是有的。那就是功率計里的平均功能。平均功能是對采樣數據執行平均處理,能直接支持平均處理的測量功能有:U、I、P、S、Q等值。平均處理包括指數平均和移動平均兩種處理方式,下面介紹兩種方式的區別和應用。

首先我們來列一個表格:

符號說明

指數平均

選擇指數平均法,用戶可設定衰減常數對電壓或電流有效值、有功功率的瞬時值(采樣數據)進行指數平均,去除被測量的高頻成分。其中衰減常數可以手動設置,衰減常數設置值越大測量值越穩定,對輸入變化的響應速度也就越慢,也就是說測量延遲會相應變長。該平均法常用于信號中存在高頻信號,通過設定衰減常數減小高頻信號對數據的干擾,公式如下:

指數平均

移動平均

移動平均法,用戶可設定移動個數對電壓或電流有效值、有功功率的瞬時值(采樣數據)進行移動平均,其原理是采集N個信號之后對這些數據求平均,其中移動個數N可以手動設置,移動個數設置值越大測量值越穩定,同樣對輸入變化的響應速度也就越慢,該平均方法多用于信號本身存在波動的情況,比如因負載波動導致信號本身波動,就建議用移動平均,移動平均公式如下:

移動平均

總結

我們測試的時候一定會遇到數據不穩定的情況,數據不穩定的原因可能有多種,比如高頻干擾、負載波動、低頻突變等,遇到這些問題的時候不要慌張,不是儀器測試不準,而是我們要用合適的方法去測試,這樣才能保證測試結果穩定準確,才不會出現選擇恐懼癥。

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