高精度功率分析仪是如何炼成的？

一、功率分析仪定义

功率分析仪是一种多功能仪器，除了能够对电压、电流和功率进行精确测量以外，还集成了波形显示、谐波分析、闪变分析、积分等多种功能，如下图所示。
 

图1功率分析仪的功能

功率分析仪的基本功能是一台多通道的高精度功率测量仪器，可以精确测量多相高电压和大电流，计算有功功率P、无功功率Q、视在功率S、功率因数、相位、能量累计等参数，通常用来测试变频器、逆变器、电机和变压器等功率转换装置的效率和功耗。下图为功率分析仪在变频器、电机驱动系统中的应用实例。

图2变频器、电机驱动系统功率分析检测

随着节能和新能源领域的迅猛发展，功率分析仪被广泛应用于电动汽车、电气化高速铁路、太阳能光伏逆变发电、风力发电、电机、变压器、燃料电池、电子镇流器、节能灯、、开关电源供、不断电系统（UPS）、电动工具、信息及办公设备（打印机、扫描仪）、家电等功率设备的开发和性能评估。也适用于对电网运行质量进行监测及分析，提供电力运行中的谐波分析及功率质量分析。

二、功率分析仪的组成

图3功率分析仪的组成

如图3所示，由功率分析仪的功能确定，一方面功率分析仪需要完成对外部输入信号的测量，包括被测装置的电压、电流信号，扭矩/转速传感器的信号；另一方面，对测量得到的数据进行运算，得到电压、电流、功率、效率等参数，并能够对输入的信号进行处理分析，例如进行谐波分析、FFT分析、查看波形等，并可以与外部的设备进行数据交互。

图4功率分析仪的系统设计

由功率分析仪的功能需求可以确定，功率分析仪的系统结构，如图4所示，主要由采集板卡和主板组成，采集板卡实现单相输入的采集，包括一个电压通道和一个电流通道，主板主要实现显示和通讯功能。