功率分析仪运算原理 什么是同步源？有功功率运算

在理解什么是同步源之前，我们可以先从横河功率分析仪的常测数值即有效值与有功功率入手，了解仪器在测量电参数时的运作原理。

众所周知在电力中存在着直流电和交流电。交流电可表示为“AC(Alternating Current) ”，是指电流方向随时间推移作周期性变化的电流，其曲线为正弦波，其波形呈周期性变化。日常家庭和工厂用电均属于交流电。

如图2所示，为描述不断变化的交流电信号，我们一般使用有效值来表示交流电流和电压的值，其单位分别为“Arms”、“Vrms”，其计算公式均为：

  以计算Vrms值为例，功率分析仪的运算原理波形图如图3所示，其中蓝色波形为信号的原始波形，红色波形为原信号进行平方运算后的波形。

图3：功率分析仪运算原理波形图

而当横河功率分析仪在计算有功功率时，仪器则会将电流和电压波形相乘后得到的功率曲线进行平均化处理，其计算公式为

，与此同时功率分析仪的运算原理波形也如图4所示。

图4：功率分析仪进行有功功率运算时的波形原理图

不难发现，无论是我们利用功率分析仪计算交流电压电流的RMS值，还是计算交流电的有功功率值，其本质都是对信号周期进行平均运算。因此，准确检测出信号的周期十分重要。

而横河功率分析仪的通用运算原理则是首先检测出指定信号的周期，并将检测周期的整数倍时间设为测量区间，随后对这段时间内采集到的数据进行平均运算，这一测量方式也被称为“同步源周期平均法”，其中用于定义测量周期的输入信号被称为同步源。

与此同时横河功率分析仪还将通过检测过零点的方式确认同步源的周期，并自动将数据更新周期内的第一个上升（或下降）过零点到最后一个上升（或下降）过零点之间的这段时间设为测量区间，如图5所示。

图5：功率分析仪确认同步源周期方式示意图

 


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审核编辑 黄宇