數(shù)字功率計(jì)主要由輸入部分、單片計(jì)算機(jī)、顯示和接口部分組成,如圖2所示。在電壓輸入電路中,輸入電壓經(jīng)分壓器后進(jìn)行程控放大,經(jīng)采樣保持器后送入A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換結(jié)果放于電壓緩沖器中。數(shù)字功率計(jì)
在電流輸入電路中,電流經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),然后進(jìn)行程控放大,經(jīng)采樣保持器后送入A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換結(jié)果放于電壓緩沖器中。單片計(jì)算機(jī)從緩沖器中讀取波形數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。自動(dòng)量程切換、數(shù)據(jù)運(yùn)算、顯示及輸出控制也都是由單片計(jì)算機(jī)完成的。通過(guò)串行通訊接口,數(shù)字功率計(jì)還可以為上位機(jī)提供豐富的數(shù)據(jù),如采樣波形數(shù)據(jù)、各項(xiàng)測(cè)量和運(yùn)算結(jié)果、諧波分析結(jié)果等。根據(jù)這些數(shù)據(jù),上位機(jī)就可以方便地根據(jù)需要組織自己的測(cè)試系統(tǒng),如顯示或輸出測(cè)量波形、諧波頻譜等,數(shù)字功率計(jì)
或與其他測(cè)試設(shè)備提供的數(shù)據(jù)一起進(jìn)行處理。 功率電子技術(shù)的高速發(fā)展促進(jìn)了開(kāi)關(guān)電源,尤其是高頻開(kāi)關(guān)電源的飛速發(fā)展,開(kāi)關(guān)電源在電動(dòng)汽車和變頻傳動(dòng)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。功率因數(shù)和整機(jī)效率是開(kāi)關(guān)電源必須考察的重要參數(shù),使用功率因數(shù)校正技術(shù),提高開(kāi)關(guān)電源的輸入功率因數(shù),可以減小對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。遠(yuǎn)方數(shù)字功率計(jì)具有強(qiáng)大的測(cè)量和數(shù)據(jù)運(yùn)算功能,能夠地測(cè)量非正弦波的功率因數(shù),還具有諧波失真測(cè)量功能,是幫助提高開(kāi)關(guān)電源功率因數(shù)的好幫手。
數(shù)字功率計(jì)不僅能在電網(wǎng)供電發(fā)生故障時(shí)保障“不間斷供電”,而且能夠消除電網(wǎng)雜波、抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng),明顯改善供電質(zhì)量,因而近年來(lái)得到迅速普及和發(fā)展。隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,對(duì)功率計(jì)性能指標(biāo)也提出了更多、更高的要求。數(shù)字功率計(jì)的典型技術(shù)指標(biāo),如輸入端的交流電壓、輸入頻率、功率因數(shù),輸出端的額定容量、功率因數(shù)、輸出電壓、輸出電流、輸出頻率、過(guò)載能力等,能保證功率計(jì)的供電質(zhì)量。但是功率計(jì)的負(fù)載大多是各類計(jì)算機(jī)、電子數(shù)字功率計(jì)及電子設(shè)備等,這些設(shè)備多是非線性負(fù)載,而功率計(jì)本身從電網(wǎng)吸取能量,作為電網(wǎng)的負(fù)載也是非線性的。由于非線性負(fù)載的電流波形嚴(yán)重失真,因此波形的波峰比和總諧波失真是數(shù)字功率計(jì)必須考察的重要技術(shù)指標(biāo)。對(duì)于波形嚴(yán)重失真的非線性負(fù)載的測(cè)量,普通電工儀表難以準(zhǔn)確測(cè)量,遠(yuǎn)方功率計(jì)采用先進(jìn)的現(xiàn)代取樣和電算技術(shù),可以準(zhǔn)確測(cè)量非正弦波,尤其是該系列中的諧波分析型能夠連續(xù)、快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行諧波分析。
數(shù)字功率計(jì)按測(cè)試電壓相線可分為單相功率計(jì)和三相功率計(jì)。單相功率計(jì)廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、變壓器等的測(cè)量,三相功率計(jì)適用于電動(dòng)機(jī)等三相儀器的參數(shù)測(cè)量。數(shù)字功率計(jì)按照測(cè)試精度又可分為一般功率計(jì)和高精度功率計(jì)。現(xiàn)在市場(chǎng)上常規(guī)的功率計(jì)精度一般為0.5級(jí),即誤差為千分之五;高精度方面可高達(dá)萬(wàn)分之五,如杭州遠(yuǎn)方的深圳市博斯特電子儀器有限公司生產(chǎn)的數(shù)字功率計(jì)。
深圳市博斯特電子儀器有限公司自行研制生產(chǎn)的數(shù)字功率計(jì)已經(jīng)在家用電器、電機(jī)、電動(dòng)工具、電熱器具、照明電器、變壓器、電焊機(jī)等生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)線、實(shí)驗(yàn)室、質(zhì)檢部門和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量部門中得到了廣泛的應(yīng)用,同樣可以成為各類電源測(cè)試的有力工具。