用PicoScope分析電源功率
測量和計算
隨著電流和電壓軌跡以正確的單位顯示,然后我們轉(zhuǎn)向PicoScope的數(shù)學(xué)通道功能上來。這建立一個新的通道,在外表上與輸入通道相似但由一個或多個輸入的數(shù)學(xué)函數(shù)形成的。在這個測驗我們想要計算瞬時功率。通過點擊數(shù)學(xué)通道按鈕()打開數(shù)學(xué)通道對話框,我們找到“A*B”函數(shù)列表和通過勾上復(fù)選框激活它。(列出的都是最常見的函數(shù),但如果你想要的函數(shù)沒有列出來,你可以輸入自己的方程。)這給我們第三個通道顯示瞬時功率隨時間的變化。默認情況下,PicoScope顯示一個“?”作為每一個新的數(shù)學(xué)通道在縱軸上的單位符號,所以我們改變這個為“W”,瓦特,功率的國際。為了更好的對比我們改變軌跡的顏色為綠色。綠色軌跡(底部)顯示每一個電源周期瞬時功率的變化,取決于風扇電機的旋轉(zhuǎn)和電流的相位。
下一步是增加一些自動測量。用PicoScope,這是一個簡單的事情,點擊“增加測量”按鈕()和選擇源通道和測量類型。我們增加三種測量:數(shù)學(xué)通道的DC平均值(因此平均功率),和輸入電流和電壓的有效值RMS。
測量表格顯示平均功率大約19W,這是我們期待的這個風扇的最低功率設(shè)置。在這里我們的計算有一個小錯誤,由于我們計算平均功率是50ms的時間,這不是周期20ms的整數(shù)倍。我們可以通過在屏幕上設(shè)置兩個標尺相距20ms或40ms和限制在它們之間測量時間間隔來改善精確度。
計算功率因數(shù)
測量表格的第二和第三排顯示電壓和電流的有效值。我們現(xiàn)在有足夠信息來計算功率因數(shù)(pf),定義如下:
pf=PR/ PA
這里PR是實際功率和PA是視在功率,都是一個周期電源波形的平均功率。
PR= 19.32 W
PA,是視在功率,很容易計算。它定義為電流有效值和電壓有效值的乘積,這是我們在表格的第二和第三行得到的:
PA= 0.1307 A x 246.9 V ≈ 32.27 W
所以功率因數(shù)是:
pf≈ 19.32 W / 32.27 W ≈0.60
功率因數(shù)一般在0到1范圍內(nèi),0表示純電感或者電容負載和1表示純電阻負載。所以大約0.6是我們對小交流電機期望的一個大概值。
結(jié)論
我們已經(jīng)看到了只需要用一些Pico Technology提供或大多數(shù)電子實驗室就可以找到的最基本的設(shè)備,用PicoScope就可以查看功率波形。用測量和程序內(nèi)置的計算功率,就可以很容易地計算出實際功率、視在功率一級功率因數(shù)。
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