一、定義

　　變頻功率傳感器是數(shù)字量輸出型變頻電量變送器的一種。

　　變頻功率傳感器通過對輸入的電壓、電流信號進行交流采樣，再將采樣值通過電纜、光纖等傳輸系統(tǒng)與數(shù)字量輸入二次儀表相連，數(shù)字量輸入二次儀表對電壓、電流的采樣值進行運算，可以獲取電壓有效值、電流有效值、基波電壓、基波電流、諧波電壓、諧波電流、有功功率、基波功率、諧波功率等參數(shù)。

二、特點

　　帶寬
　　應(yīng)該具備合理的帶寬，其帶寬應(yīng)能覆蓋所需測量的變頻電量的基波和關(guān)注的諧波的頻率。
　　采樣頻率
　　采樣頻率應(yīng)該高于帶寬的兩倍以上，對于變采樣頻率的變頻功率傳感器，當(dāng)采樣頻率低于傳感器帶寬2倍時，應(yīng)當(dāng)開啟適當(dāng)?shù)姆阑殳B濾波器，限制輸入信號的帶寬。
　　精度
　　作為變頻電量測量的傳感器/變送器，不僅僅在工頻下可以獲得準(zhǔn)確度指標(biāo)，而是應(yīng)該在標(biāo)稱頻率范圍之內(nèi)，誤差應(yīng)小于標(biāo)稱準(zhǔn)確級對應(yīng)的誤差限值。
　　由于變頻功率傳感器用于功率測量，其電壓、電流的角差不可忽視。相同的角差，在不同功率因數(shù)下其功率測量的精度不同，且功率因數(shù)越低，角差對功率測量精度的影響越大。
　　波峰因數(shù)
　　由于變頻器輸出PWM波的波峰因數(shù)不是固定值，而是電壓越低時，波峰因數(shù)越大，因此，變頻功率傳感器應(yīng)能準(zhǔn)確測量較高峰值因數(shù)的電壓、電流信號、若不具備驗證條件時，可以用較低的電壓或較小的電流輸入傳感器，檢驗其測量準(zhǔn)確度，一般而言，若能在較寬的幅值范圍內(nèi)實現(xiàn)高精度測量，即可在較高的波峰因數(shù)下實現(xiàn)較高的測量準(zhǔn)確度。
　　基波
　　在復(fù)雜的周期性振蕩中,包含基波和諧波。和該振蕩最長周期相等的正弦波分量稱為基波。相應(yīng)于這個周期的頻率稱為基本頻率。頻率等于基本頻率的整倍數(shù)的正弦波分量稱為諧波。

三、變頻電量特征

　　變頻電量主要特征包括：
　　1、幅值變化范圍大，可以從幾伏變化到幾萬伏，從幾安變化到幾千安。
　　2、基波頻率變化范圍寬，基波頻率可以從0.1Hz甚至更低變化到400Hz甚至更高。
　　3、相位變化范圍寬，功率因數(shù)可以在-1~1間任意變化。
　　4、往往是非正弦、高畸變，諧波含量豐富。

圖. 采用變頻功率傳感器測量的變頻電量波形

四、應(yīng)用

　　首先，變頻功率傳感器適用于工頻電量測量和計量。
　　其次，變頻功率傳感器適用于帶寬范圍內(nèi)的任意電參量的測量和計量。廣泛應(yīng)用于電力推進、電機、風(fēng)機、水泵、風(fēng)力發(fā)電、軌道交通、電動汽車、變頻器、特種變壓器、熒光燈、LED照明等領(lǐng)域的產(chǎn)品檢試驗、能效評測及電能質(zhì)量分析。

 

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