數(shù)據(jù)更新率最大20s的專題解析
首先介紹一下20s的技術(shù)含義，從功率分析儀的測(cè)量原理上可以得知，在此模式下，以20s作為一個(gè)時(shí)間段，功率分析儀將在第一個(gè)20s進(jìn)行采樣，第二個(gè)20s采樣與計(jì)算線程同時(shí)啟動(dòng)，采樣線程繼續(xù)采樣，計(jì)算線程則將提取第一個(gè)20s采樣到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并得到測(cè)量結(jié)果。
硬件限制既是功率分析儀配置的內(nèi)存容量，目前PA6000功率分析儀的內(nèi)存容量為1G，極限是支持7個(gè)功率模塊20s的最大數(shù)據(jù)更新率。國際同類的功率分析儀主流都是七年前甚至十幾年前更早期的產(chǎn)品，內(nèi)存僅有100余兆，那又是如何做到20s的最大數(shù)據(jù)更新率呢？這就引入第二個(gè)算法的問題，國外同類功率分析儀，在做20s的數(shù)據(jù)采樣過程中，降低了采樣率，將標(biāo)稱的200K/s的采樣率，降到20K/s，這樣參與計(jì)算的數(shù)據(jù)量大幅降低，從而節(jié)省了內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)了在內(nèi)存容量極低的情況下做到20s的數(shù)據(jù)更新率。
但這種降采樣率的計(jì)算方法存在嚴(yán)重的弊端，眾所周知由于采樣率下降，被測(cè)信號(hào)的大部分高頻成分將會(huì)丟失，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性也將隨之下降，特別是在高頻信號(hào)的測(cè)量方面。PA6000功率分析儀本著嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，為客戶提供最真實(shí)的測(cè)量結(jié)果。
這兩個(gè)問題引入了20s數(shù)據(jù)更新率的應(yīng)用意義，功率分析儀在測(cè)量交流信號(hào)的電壓與電流相角、功率因素、無功功率等數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)更新率需要是交流信號(hào)周期的10倍或更高。以50Hz交流信號(hào)為例，周期是20ms，若準(zhǔn)確測(cè)量該信號(hào)的相角、功率因素等參數(shù)，功率分析儀的數(shù)據(jù)更新率需要大于200ms，由此可以計(jì)算出20s的數(shù)據(jù)更新率能夠準(zhǔn)確測(cè)量低至0.5Hz的交流信號(hào)，也就是說低頻信號(hào)的測(cè)量需要較長時(shí)間的數(shù)據(jù)更新率！
低頻信號(hào)的測(cè)量主要應(yīng)用于變頻器測(cè)試領(lǐng)域，變頻器的基波頻率范圍約0.5Hz~100Hz，載波頻率在1K~20K之間（高頻成分）。變頻器在低轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)時(shí)，基波頻率會(huì)降至很低，當(dāng)降到1Hz以內(nèi)時(shí)，其載波頻率仍將保持在在1K~20K之間，也就是說，此時(shí)變頻器輸出信號(hào)的高頻成分非常豐富，如上圖所示。在此時(shí)，如
如果功率分析儀的采樣率下降，測(cè)量到的電壓電流數(shù)據(jù)將有10%以上的偏差，而載波頻率越高測(cè)量偏差將越大，這將導(dǎo)致功率因素、無功功率等所有運(yùn)算結(jié)果出現(xiàn)偏差。
目前變頻器已經(jīng)普及到各行各業(yè)，例如空調(diào)的電視宣傳廣告，1Hz變頻空調(diào)核心部件既是變頻器，1Hz信號(hào)下的精確能效評(píng)估，采用的測(cè)試設(shè)備就是功率分析儀。
