根据功率特征阻抗选择电压电流接线方法

2016-10-13 09:17:16来源: elecfans
  下图分别显示了电流表内接和外接两种接法。

  对于功率测量仪器,我们希望电压通道输入阻抗无穷大,电流通道输入阻抗无穷小。然而现实跟理想总有那么一点差距,电压表和电流表的输入阻抗消耗了测量回路中电能,产生了系统误差,对测量精度的影响跟测量方法有关。

  1、在确定用哪一种方法前先来计算不同情况下电压和电流表的损耗功率。

  无论内外接,我们从仪器读取的功率为

  电流表损耗

  电压表损耗

  式中RI和RU分别为电压表和电流表的内阻。从图中得到两个结论:

  (1) 电流表内接时,电流表读数即为负载电流,电压表读数是电流表内阻压降和负载电压之和,因此仪器的测量结果中包含了电流表的损耗功率PI。

  (2) 电流表外接时,电流表读数为负载电流和电压表电流之和,电压表读数即为负载电压,因此仪器的测量结果中包含了电压表的损耗功率PU。

  2、在特定的环境中,比较两种接法的损耗。

  (1)不妨假设电压表损耗大于电流表,由不等式运算规则推导得到:

  (2)同理假设电压表损耗小于电流表:

  (3)当两者相等时:

  我们将电压表和电流表内阻乘积平方根暂且称为仪器的“功率特征阻抗”,RP。

  根据上述3种情况的运算结果,不同负载阻抗RL和功率特征阻抗RP的影响如下:

  (1) RL》RP电压表损耗较大;

  (2) RL《RP电流表损耗较大;

  (3) RL =RP损耗相等。

  3、选择合适的接法提高测量精度

  以上分析了不同的负载阻抗与功率特征阻抗下电表的损耗,哪到底选用哪种?需要根据测量对象选择。以测试DC-DC转换器效率为例,需要测量转换器输入功率和输出功率。输入功率即是转换器吸收的功率,应尽量减少电表的损耗,所以需要把损耗小的电表内接,把损耗大的电表功率排除。输出功率是转换器提供的功率,电表损耗和负载功率都是由转换器提供,要将电表损耗功率计入转换器输出功率,因此把损耗大的电表进行内接。

  设DC-DC输入电压48V电流约0.3A,输出12V电流约1A,输出接了12Ω假负载。使用PA5000功率分析仪5A功率卡测量效率,电压通道输入阻抗2MΩ,电流通道取样电阻0.1Ω,首先功率特征阻抗:

  输出负载阻抗12Ω《447Ω,根据结论(2)这种情况电流表将消耗更大的功率,因此测量输出功率要把电流表内接,PA5000测出的DC-DC输出功率中包含了电流表的损耗功率。

  输入负载阻抗RIN=48/0.3=160Ω《447Ω,根据结论(2)这种情况电流表将消耗更大的功率,因此要把电流表外接,电流表较大的损耗就不会计入DC-DC输入功率中了。

  输入输出接线如下图所示,输入和输出功率的系统误差更小。

  如果看见公式就头疼,PA5000还有更高级的接线补偿功能,无需人工计算

关键字:功率特征  阻抗选择  接线方法

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016101317719.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
功率特征
阻抗选择
接线方法

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved