電機在我們生活中非常常見,電機技術對我們未來的發(fā)展有至關重要的意義。電機性能的測試對電機研發(fā)者而言有著重大意義。電機啟動和停止瞬間,波形會有一個快速變化的過程。啟停測試通常的做法是用示波器測試,但示波器精度偏低,無法準確地進行數(shù)據(jù)測量和計算,下文將提出一種新的解決方案。
一、電機啟動測試現(xiàn)狀
電機在正常工作時,人們往往會將電機控制在高效區(qū),此時電機工作狀態(tài)相對穩(wěn)定,所以傳統(tǒng)的電機測試只注重穩(wěn)態(tài)測試。但隨著電機控制精度的不斷提高,電機應用環(huán)境不斷復雜,越來越多的人開始關注電機啟停狀態(tài)、電機瞬態(tài)響應等快速突發(fā)信號。在傳統(tǒng)的測試中,這些快速突發(fā)信號的測量需要用高性能的示波器或錄波儀進行抓取。但是示波器精度低,而且計算能力有限,錄波儀的精度、計算能力雖然可以保證,但成本又非常高昂,所以實測當中用得很少。而功率分析儀是電機測試必備的儀器,如果能用功率分析儀來實現(xiàn)電機快速瞬態(tài)的測試,那對電機測試而言是最有效、最劃算的方案。
二、功率分析儀測試電機啟停的難點
既然用功率分析儀來實現(xiàn)電機啟停測試是最優(yōu)方案,那為什么一開始的功率分析儀廠家不把電機啟停測試和瞬態(tài)測試功能做上去呢?其實這是有原因的,我們來做一個功率分析儀和示波器的對比。
示波器的采樣率很高,一般都是GSa/s為單位,但是ADC位數(shù)只有8位,所以精度不夠;更關鍵的是,示波器測量波形會存在死區(qū),也就是波形會丟失,而如果進入滾動模式(保證波形不丟失)時采樣率又會大大降低進一步削減精度。
功率分析儀的精度很高,ADC至少是16位甚至18位,而且區(qū)別于示波器的是,功率分析儀要求不能存在死區(qū),必須把所有的波形和數(shù)據(jù)采集并分析才能保證結果正確。因為ADC位數(shù)更高,且要求數(shù)據(jù)實時計算處理,所以對功率分析儀的運算處理能力要求就大大超過了示波器。目前絕大部分的功率分析儀都沒有足夠強的處理能力在計算處理數(shù)據(jù)之余進行波形記錄。
ZLG立功科技-致遠電子的PA系列功率分析儀得益于其強大的硬件架構,創(chuàng)造性地實現(xiàn)了板卡邊緣計算,大大減輕了主機的計算任務,所以,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)計算之外的波形記錄,進一步實現(xiàn)電機的快速、瞬態(tài)測試。
三、功率分析儀實現(xiàn)波形記錄的方法
用PA系列功率分析儀實現(xiàn)波形記錄的方法有多種,這里介紹兩種常用的方法。
1. 第一種方法:儀器直接波形記錄顯示
PA功率分析儀的功能菜單中,有一個“常規(guī)分析”功能,如下圖所示。