摘要：一般而言石英表精確度比機(jī)械表較高,，瑞士標(biāo)準(zhǔn)是月誤差在15秒之內(nèi)。有些精準(zhǔn)的機(jī)芯更是可以達(dá)到年誤差幾秒之內(nèi),，但是即使最名貴的瑞士手表,，時(shí)間走時(shí)都會(huì)有誤差,，這是什么原因呢?

       一般而言石英表精確度比機(jī)械表較高，瑞士標(biāo)準(zhǔn)是月誤差在15秒之內(nèi),。有些精準(zhǔn)的機(jī)芯更是可以達(dá)到年誤差幾秒之內(nèi)，但是即使最名貴的瑞士手表,，時(shí)間走時(shí)都會(huì)有誤差,，這是什么原因呢?

       手表中機(jī)芯很重要就跟人的心臟一樣，在石英鐘表中,，使用32.768kHz的晶振產(chǎn)生振蕩信號(hào),，經(jīng)過(guò)15分頻得到1Hz信號(hào)，每個(gè)周期驅(qū)動(dòng)秒鐘走一下,。晶振頻率的精度和穩(wěn)定性決定了手表走時(shí)的精確度,。晶振最為重要的一個(gè)參數(shù)就是PPM，一個(gè)PPM等于百萬(wàn)分之一,。普通的石英表使用的晶振精度為20個(gè)PPM,，最名貴的瑞士手表使用的晶振精度可以高達(dá)5個(gè)PPM。

       在功率測(cè)量中,，同樣需要一個(gè)時(shí)鐘,，PA6000功率分析儀使用的恒溫晶振頻率為100MHz，而精度達(dá)到1個(gè)PPM以下,。對(duì)比手表中使用的32.768kHz,、20個(gè)PPM高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)，這有什么卵用,？

一,、 為什么功率測(cè)量需要時(shí)鐘？

       光伏逆變器,、變頻器,、UPS等各類(lèi)電源的功率轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)高達(dá)98%，未來(lái)將進(jìn)入長(zhǎng)期而緩慢提升的階段,，0.2%的效率差距足以影響客戶(hù)的選擇,。功率測(cè)量是計(jì)算電源效率的基礎(chǔ)，下文為您一一解析高精度同步時(shí)鐘在功率測(cè)量中的作用,。

       根據(jù)交流電的使用場(chǎng)合,，對(duì)其有效值計(jì)算可選用4種常用模式：真有效值、整流平均值,、校準(zhǔn)平均值,、基波有效值，保證電壓,、電流測(cè)量的準(zhǔn)確性,，然而，電壓、電流僅是功率測(cè)量基礎(chǔ),，不同通道間的同步誤差控制是功率測(cè)量的關(guān)鍵點(diǎn),。

       根據(jù)有功功率計(jì)算公式：P=U*I*cosφ，在電源在高效率工作時(shí)φ非常接近0,，在測(cè)量50Hz的信號(hào)是,，假如電壓、電流通道存在1ms的同步誤差,，計(jì)算得到cosφ ≈ 0.95,，電壓、電流通道間1ms的延時(shí)引起的有功功率偏差竟然達(dá)到5%,！

       由此可見(jiàn),，保證電壓、電流通道同步性是準(zhǔn)確測(cè)量電功率的核心,，而引起通道同步誤差的主要因素有：

1） 電壓,、電流通道特征阻抗的差異，電流通道比電壓通道增加一個(gè)分流器,，而分流器的特征阻抗會(huì)影響高頻信號(hào)的傳輸延時(shí),，限制儀器帶寬；

2） 三相交流電通過(guò)不同的功率板卡輸入,，板卡之間存在同步誤差,；

3） 同步采樣時(shí)鐘存在溫漂，影響電流,、功率積分?jǐn)?shù)據(jù)的精度,；

       為了保證精確測(cè)量，PA6000功率分析儀采用全新的硬件架構(gòu),，從根源上保證了電壓,、電流通道間的同步誤差達(dá)到業(yè)界最小的10ns。

       電流通道分流器：普通采樣電阻具有較大雜散電感,，PA6000采用開(kāi)爾文無(wú)感分流器,，雜散電感小于5nH，保證最佳的高頻性能以及極小的傳輸延時(shí),，保證電壓,、電流通道間對(duì)信號(hào)傳送延時(shí)的一致性；

       通道間100MHz的同步時(shí)鐘：傳統(tǒng)的功率分析儀采用1-10MHz的普通晶振作為同步時(shí)鐘,，同步誤差達(dá)到1us,，而且頻率穩(wěn)定性容易受晶振溫漂的影響。PA系列采用高穩(wěn)定度溫度補(bǔ)償?shù)?nbsp;100M 同步時(shí)鐘,，避免溫度變化帶來(lái)時(shí)鐘漂移所引入的測(cè)量誤差,。同時(shí)保證任一個(gè)通道ADC的采樣相位同步,，誤差在10ns以?xún)?nèi)。

二,、同步源又是什么,？

       對(duì)于直流電功率的測(cè)量，電壓,、電流的數(shù)值比較穩(wěn)定,，使用電壓表和電流表讀取的數(shù)字相乘即可得到功率。對(duì)于交流電,，由于電壓、電流存在正負(fù)交變,，其瞬時(shí)功率也隨之波動(dòng),。對(duì)于電功率的計(jì)算一般需要截取整周期的波形，以截取區(qū)間的平均功率來(lái)標(biāo)準(zhǔn)功率值,。

       同步源就是截取電壓,、電流波形時(shí)參考的信號(hào)，根據(jù)同步源的過(guò)零點(diǎn)截取電壓電流波形,。所以要求同步源具有明顯的過(guò)零點(diǎn),，頻率與被測(cè)信號(hào)相同。

       對(duì)于逆變器,、UPS源,，一般選擇電壓為同步源，而逆變器測(cè)試一般選擇電流作為同步源,。

       依靠開(kāi)爾文無(wú)感分流器,、100MHz同步時(shí)鐘、10ns的同步誤差,，PA6000為您提供高精度功率測(cè)試解決方案,。