作者： Hajime Yoda, Assistant Chief Engineer, HIOKI E.E. Corp.,

                                Hiroki Kobayashi, Assistant Chief Engineer, HIOKI E.E. Corp.,

                               and Shinya Takiguchi, Senior Staff, HIOKI E.E. Corp.
 
1.媒介
         功率调节器的功率变换效力测试,逆变器?马达的效力测试,电抗器的损掉测试等，在电力电子范畴的各个方面都被请求要有高精度的功率（电流和电压）测试．
本文，侧重环绕电流测试技巧,将介绍我们公司以前就独自拥有的电传播感器和功率分析仪的开起身术．
2.关于电流的测试方法
         功率分析仪的电流测试,一般经由过程直接测量方法(Fig.1(a))和电传播感器方法的(Fig.1(b))个一一种来进行.
下面,将介绍一下各自的特点．
                
 
                                Fig.1 直接测量方法(a)和电传播感器方法(b)

 
2.1直接测量方法
        直接测量方法,是把测试对象的测试线直接连接到功率分析仪的电流端子进行测试的方法.

        这种方法，测试的道理比较简单，并且因为功率计本身就有可以或许测试电流的长处,大年夜以前开端就一向被应用．

        然则,把电流测试线连接到功率分析仪的电流输入端子,电流直接输入到测试的回路,会有以下的缺点.

        (1)测试的时刻,测试对象的状况和实际运行的状况不合．

        (2)所用测试线的阻抗会增长损耗．

        (3)配线间以及配线—GND之间产生电容,增长高频的漏电．
 
 
        例如,膳绫擎所述(2),应用5m 长的AWG6测试线,配线阻抗约为6.5mΩ.如不雅测试对象的电流为30A,因为配线阻抗而引起的损掉就为5.85W．就5.85W这个数值而言不克不及断定是大年夜照样小,然则根据测试对象的电力值,这部分损掉是不容忽视的．
 
        别的,直接测量方法,一般应用分流电阻来测试电流.这种分流电阻的方法,存在以下的缺点．
       (1) 电流畅过分流电阻,会产生电流的2次方比例的焦耳热.这些热量如不雅计算到计测器的损掉上,就是因为自身发烧而引起分流电阻的阻值产生变更,以至于影响测试的精度.

       (2)为了克制焦耳热的产生,可以选择阻值较小的分流电阻.然则,阻值较小的分流电阻,不克不及忽视极少的引诱成分,使频率特点恶化.
 
        这些全部都是影响电流和电力测试精度的重要原因,在测试大年夜电流的时刻尤其应当留意.
                 
                                     Fig2　分流电阻的自身发烧
 
        在Fig2，说清楚明了20A的电流畅过2mΩ的分流电阻的时刻自身发烧的现象.为了比较,在配线上连接我们公司额定50A的电传播感器CT6862.分流电阻因为焦耳热引起的本身加热,致使温度上升至50℃的程度.
        而另一方面,电传播感器却没有受到焦耳热的影响,自身几乎没有加热现象.计测器的损掉和传感器本身的温度特点对测试精度的影响几乎很小.
 
        经由过程以上的评论辩论,直接测量方法在电子设备的待机电力测试和LED照明的消费电力测试方面,因为受到分流电阻的焦耳热的影响较小,在测试渺小电流的时刻(1A程度)时刻是异常有效的. 
 
        电传播感器方法.是把电传播感器连接到被测物的配线上,传感器的输出旌旗灯号（电流或者电压）输入到功率分析仪进行电流测试的方法.
       应用电传播感器方法,在测试时被测物的状况和实际运行的状况是雷同的.并且大年夜电流的时刻自身发烧极少,对测试的精度没有影响.电力电子范畴一般应用电传播感器方法.
 


      须要留意的是,在这里不是说用各自的办法绝对不克不及测试图中表示范围外的部分.
                      
      Fig.3　用直接测量方法和电传播感器方法可以高精度测试的电流值典范围和频率范围.
     （并不是说图中范围外的部分就必定不克不及测试）
 
3 用电传播感器方法来高精度的测试电力.如前所述,一般在跨越5A电流的情况下应用.
        电传播感器的方法,和直线测量方法一样并不是没出缺点.为了能进行高精度的电流测试也有几点须要留意.
作为电传播感器的旌旗灯号精确传送到功率分析仪的前提.

       本章节，将要解释用电传播感器方法来进行高精度功率测试的留意点.
 
3.1 合适的电传播感器的选择.
        用电传播感器方法来进行高精度并且高反复性的电力测试的前提,是选择合适的电传播感器.
作为具体的选定基准,起首举下面两个例子
 
       (1)电传播感器的额定电流值和测试对象的电流值大年夜小相匹配.

       (2)电传播感器可以测试的频率范围要包含测试对象电流全部的频率成分并且，在膳绫擎2点的基本之上，
 

       (4)电传播感器的输出干扰,温度特点,导体地位的影响,外部磁场的影响,带磁的影响,
共模电压的影响等误差的重要原因都要在规定的基本之上,甚至更小.
 
         所以说.电传播感器在选择上,要十分的留意.特别是关于(3),一般的电传播感器的精度规定为DC或者50/60Hz,关于其它频率范围的特点都往往都轻易忽视.有须要留意.为了在功率分析仪上用传感器方法来进行高精度电流测试,要留意电传播感器必须要具备足够的机能.
 
       (3)电传播感器所覆盖的频率范围的测试精度要在测试对象的请求之上.
2.2 电传播感器方法
3,2 包含电传播感器功率测试体系整体的最合适化.
        为了用电传播感器方法进行高精度的电力测试,如前章节所述,不街页稀择合适的电传播感器并且包含电传播感器的功率测试体系都须要最合适化.也就是说不管电传播感器测试精度有多高,如不雅感应器的输出旌旗灯号不克不及正常的传送到功率分析仪上.那么也无法进行高精度的电流测试.
                 
                               Fig.4 一般的功率测试体系.
 
来进行评论辩论.
       (1)感应器的电源要有优胜的电源品德.GND的取得办法要恰当.

       (2)配线之间以及配线--GND间的结合容量要小,抗干扰性较强.
       (3)功率分析仪的电流输入部的频率特点优胜,发烧少,绝缘机能（CMRR高,漏电小）高别的,抗干扰机能高, GND的取得办法恰当等可以列举的前提.
       在Fig.3,表示了直接测试方法和电传播感器方法各自可以高精度测试典范围和频率典范围.
 
        一般来说.今朝的状况是电流感应器,感应器用电源,功率分析仪都是不合的厂家,测试线的种类和配线办法都是按照客户的宛转来进行.

       在这种状况下,知足上述的所有前提,电传播感器的输出旌旗灯号正常的传送到功率分析仪,包管实际高精度测试的电流值.对于电传播感器的厂家.功率分析仪的厂家.再加上传感器用电源的厂家来说,不容置疑都是异常艰苦的.
在Fig.4显示了包含电传播感器的一般功率测试体系.并且,如前面所述,对于电传播感器存在电流的输出旌旗灯号和电压的输出旌旗灯号.一般来说.电传播感器要比电压传感器更为广泛的被应用,在这里以应用电传播感器为前提,
 
        另一方面,我们公司大年夜以前开端就以独自的技巧开辟电传播感器和功率分析仪.电力测试体系构成的全部要素都可以由一家独自完成.也是世界上独一可以做到的全部相干产品的计测器厂家.
 
 
我们公司的功率测试体系有以下特点.
 
      (1)电传播感器是电压输出型,可以标定所列的全频带精度.

      (2)把电压输出类型的电传播感器作为功率分析仪专有的电流输入,使传感器的输出电压水平和功率分析仪的电流输入部的输入电压程度最匹配.

      (3)功率分析仪内部装有传感器用的电源,供给传感器的电源品德我们公司在规定精度时刻必须同一.并且,我们公司的功率分析仪,传感器用电源和GND一致的同时,除去接地回路的重要原因,在进步测试精度和反复性方面也进行了反复的评估和改良.

       (4)应用樊篱线作为传感器输出的线路,防止干扰的同时,进行增益的调节,与线路引起的渺小电压降低抵消.
        并且我们公司电传播感器和功率分析仪组合,公司内部以及在第三方认证机构,进行测试精度的评价和抗干扰实验.

               
             Fig.5 在第三方认证机构进行我们公司电力测试体系抗扰实验的情景.

        在Fig.5 也显示说清楚明了我们公司的电传播感器(CT6862, CT6863, 9709, CT6841, CT6843, 3274)和功率分析仪(PW6001)组合的功率测试体系的抗扰,实验在第三方认证机构进行的情景.

        恰是如许,为了使体系整体最匹配,设计每个构成要素的同时,也对构成要素在全部体系中的适配度进行了评估.

 
4 停止语
        本文,介绍了关于在电力电子范畴的各个方面被请求的高精度功率测试,特别是集中了电流测试技巧评论辩论的核心.大年夜以前开端用独自的技巧来开辟电传播感器和功率分析仪诀窍的一部分.
在书面上,本文不克不及具体介绍和未能涉及的内容还有很多.类似如许的信息今后会持续供给给广大年夜的读者.