这些“众所周知”的功率分析仪测量参数你都了解吗( 二 ) _谐波

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实际测量时间在这个周期中只有40ms！第二个数值更新周期采样值是从t=40ms开始的（我们的仪器测量是没有间隙的！！！）。t=100ms 第二个更新周期结束。在这个时间，信号的一段时间周期也结束了。现在仪器从t=40ms到100ms时间内采样计算。实际的测量时间在这个周期中是60ms 。这里三个周期被计算了。这个更新周期有另外的时间间隔。对于周期性信号这个是不重要的，因为每个周期其实是一样的！波动信号可能对结果有影响。
你看：数值更新周期定义了你想要获得数值的时间。实际准确的时间是通过同步信号定义的。
另外重要的要求是，数值更新周期必须比时间周期要大！不可能测量1Hz的信号用500ms的更新时间。
04、积分时间
为了实现能量测量，你必须定义一个能量测量时间。这个时间必须是更新周期的整数，因为仪器只可以用完整的周期来计算能量。
05、谐波观测时间
当计算谐波时，你使用整数周期上的采样值。这个窗口宽度的倒数是计算谐波的频率步长。
举例：当测量50Hz信号用20ms（一个周期）时，你获得以50Hz为步长的谐波。当测量16个周期（320ms），你获得以3.125Hz为步长的谐波。
通过选择不同观测时间，你可以定义你想获得多少次的整数谐波。
观测周期是源于同步信号的。
由正弦源供电的非线性负载的无功功率
测量无功功率的两种方法，一种是使用原始畸变电流信号，另一个是滤波后的电流信号。在这个例子中被测物是一台LMG95测量自己的消耗。
01、用畸变电流信号的测量
我们使用如下输入信号：

文章插图
电压信号从ZES ZIMMER 5000i功率源中获得。这个电压是频率50Hz的正弦波。

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电流信号是未滤波的并且是有畸变的，但是只包含谐波分量（50Hz，100Hz，…）。

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上面显示的数值是在“HARM100”模式下获得。如你所看到的，视在功率“S”是非常高的，是由畸变无功功率“D”造成的而不是相位偏移。你可以计算相位偏移无功功率Qshift，如下计算：
02、用滤波后的电流信号测量
另一个方法获得畸变无功功率“D”在如下实验中实现。我们使用和上面一样的设置，另外再设置一个30Hz的数字滤波。

文章插图
为了过滤掉畸变电流输入信号，我们做了如上的滤波设置。

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现在电流波形是接近正弦的了，因为2次以上谐波被过滤掉了。

文章插图
由于设置了滤波器，基本分量会稍微小一点。如你看到的，有功功率P是与总的视在功率S是很接近的。现在测量到的无功功率Q是由于电压和电流之间的相位偏移造成的。Qshift=3,7961var无功功率计算，是在“用畸变电流信号的测量”内容中计算得出。

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