如何保證功率計裡的數據穩定

2021-01-10 電子工程世界

警匪片裡經常看到這樣的場景，在手槍前裝一個消音器，就能把聲音降低，使其他人聽不到動靜。其實測試設備裡也有類似消音器的功能，只不過消除的不是聲音，而是信號噪聲或信號波動。


測試需求

功率計等測量儀器測試的電壓、電流、功率等數據一般都是有效值或平均值，一般情況下，只要被測信號比較乾淨穩定，那麼數據結果就會比較穩定，不會存在波動。但是在很多場合下，或是因為信號存在高頻噪聲，或是因為信號受負載影響存在波動，都會導致測試的數據存在波動，無法得到穩定數據，這就給工程師帶來了麻煩，如果工程師存在選擇恐懼症，那麼會在這些波動的數據中糾結很久了。


解決辦法

一旦出現數據波動的情況，我們該如何解決呢？其實方法還是有不少的，比如延長測試時間，假設原來的測試時間是1s，那麼可以把時間延長到5s甚至10s，時間延長了數據必然會更加穩定。但是時間延長後帶來的問題就是同樣的時間內測得的數據點數變少，假如一份報告測試的數據點數一定的話，那麼測試時間就會延長數倍以上，這在很多場合是無法接受的。


那麼除了延長時間之外，還有沒有其他解決辦法呢？顯然是有的。那就是功率計裡的平均功能。平均功能是對採樣數據執行平均處理，能直接支持平均處理的測量功能有：U、I、P、S、Q等值。平均處理包括指數平均和移動平均兩種處理方式，下面介紹兩種方式的區別和應用。


首先我們來列一個表格：

指數平均

選擇指數平均法，用戶可設定衰減常數對電壓或電流有效值、有功功率的瞬時值（採樣數據）進行指數平均，去除被測量的高頻成分。其中衰減常數可以手動設置，衰減常數設置值越大測量值越穩定，對輸入變化的響應速度也就越慢，也就是說測量延遲會相應變長。該平均法常用於信號中存在高頻信號，通過設定衰減常數減小高頻信號對數據的幹擾，公式如下：


移動平均

移動平均法，用戶可設定移動個數對電壓或電流有效值、有功功率的瞬時值（採樣數據）進行移動平均，其原理是採集N個信號之後對這些數據求平均，其中移動個數N可以手動設置，移動個數設置值越大測量值越穩定，同樣對輸入變化的響應速度也就越慢，該平均方法多用於信號本身存在波動的情況，比如因負載波動導致信號本身波動，就建議用移動平均，移動平均公式如下：


總結

我們測試的時候一定會遇到數據不穩定的情況，數據不穩定的原因可能有多種，比如高頻幹擾、負載波動、低頻突變等，遇到這些問題的時候不要慌張，不是儀器測試不準，而是我們要用合適的方法去測試，這樣才能保證測試結果穩定準確，才不會出現選擇恐懼症。

關鍵字：功率計  數據穩定  消音器 編輯：什麼魚 引用地址：http://news.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/ic490136.html

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