本文是一篇測(cè)試實(shí)例,利用PicoScope示波器和PicoLog數(shù)據(jù)記錄儀分別采集了三相電壓、電流信號(hào),分析了供電線路和負(fù)載均衡的情況。其中利用PicoScope4444的差分輸入特性來(lái)采集高電壓,它的垂直分辨率很高,對(duì)捕獲瞬態(tài)信號(hào)的細(xì)節(jié)很有幫助。而PicoLog數(shù)據(jù)記錄儀則適合長(zhǎng)時(shí)間工作記錄電壓、電流的平均值,以判斷整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)的變化趨勢(shì)。文中提及的高壓差分探頭、羅氏線圈探頭也是此類測(cè)試中常用的配件。
一、測(cè)試環(huán)境
今年夏天,英國(guó)比克科技的業(yè)務(wù)拓展部經(jīng)理Trevor Smith去法國(guó)度假的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)他住的房子是三相供電的,這并不常見(jiàn)(科普一下,普通住宅一棟樓只需要單相電就可以滿足使用需求,大型的設(shè)施或者豪宅用電需求很大,會(huì)提供三相供電,并把它們分配給不同的用電設(shè)備),作為一名敬業(yè)的比克人,Tevor當(dāng)然會(huì)好好探查一番,神奇的是他竟然隨身帶了幾套Pico測(cè)試設(shè)備。于是我們又多了一次應(yīng)用案例:安全起見(jiàn),Trevor 先把電閘拉了,然后拿出一臺(tái)PicoScope4444高分辨率示波器,通過(guò)三根PicoConnect442 1000V CATⅢ的差分探頭連到了配電箱的三相電上,這種探頭的工作等級(jí)可以用在固定安裝的供電設(shè)備上,接在保險(xiǎn)絲之前(也就是供電輸入的一側(cè))
友情提醒:為避免生命財(cái)產(chǎn)損失,選擇探頭時(shí)一定要注意它的電工工作等級(jí)(即CAT)滿足你測(cè)試環(huán)境要求,否則會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。如果你對(duì)CAT不夠了解,建議找有資質(zhì)的電氣工程師幫忙。
接著他用一臺(tái)PicoScope4824 八通道高分辨率示波器,配了1根TA325三相電流探頭,這個(gè)探頭有三個(gè)羅氏線圈,匯集到一個(gè)衰減適配器以后,輸出三路電壓信號(hào),Trevor把它們分別套接到三相電線上,羅氏線圈的一大好處是它是柔性的,不用斷開(kāi)原來(lái)的連線,也不用為電流探頭太大套不上去煩惱,它幾乎可以伸進(jìn)任何復(fù)雜擁擠的結(jié)構(gòu)里面。
最后Trevor還用上了一臺(tái)PicoLog CM3電流數(shù)據(jù)記錄儀,用上面配的三根電流鉗套在三相電上,運(yùn)行PicoLog的軟件記錄長(zhǎng)時(shí)間工作的電流波形。
二、測(cè)試結(jié)果
電壓波形看上去失真很小,接近完美的正弦波,說(shuō)明輸出阻抗很小并且沒(méi)有過(guò)載。
電流波形很明顯不平衡,藍(lán)色的一相基本上是正弦波,說(shuō)明是較大的電阻性負(fù)載;紅色和綠色的兩相幅度小得多,并且已經(jīng)失去了正弦波的形狀,說(shuō)明負(fù)載是開(kāi)關(guān)模式的供電。
PicoLog CM3 把三相的電流都記錄下來(lái)了,時(shí)間長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)。我們只關(guān)心電流的RMS值而不看50HZ的波形。從曲線上能看出藍(lán)色的一相遠(yuǎn)比綠色和紅色的消耗了更多電流,畢竟還沒(méi)有超出供電的容量,所以在這個(gè)案例里還不構(gòu)成問(wèn)題。在一些更極端情況下,就可能需要在三相之間重新分配負(fù)載,不要讓某一相過(guò)載。
三、結(jié)論
Pico 的高分辨率示波器是捕獲市電波形的理想選擇,上面案例里用到的兩款示波器都是12bit分辨率,所以能夠看到高清的波形細(xì)節(jié),測(cè)量結(jié)果也會(huì)更加準(zhǔn)確。并且它們?cè)诖鎯?chǔ)深度也很深,即使用高采樣率也能抓取很長(zhǎng)時(shí)間的波形,這樣你既能抓到長(zhǎng)時(shí)間的趨勢(shì),還能看到其中的一切高頻細(xì)節(jié)。
我們的四通道示波器,可以完美的測(cè)量三相電壓或電流,如果想要同時(shí)看電壓和電流信號(hào),就可以選擇八通道的PicoScope4824.
所有Pico示波器都能配備工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的探頭或者其他第三方配件(PicoSope4444是差分輸入,需要額外配個(gè)轉(zhuǎn)接器)
PicoLog的軟件可以用在所有的Pico數(shù)據(jù)記錄儀上,包括PicoLog CM3.它是長(zhǎng)時(shí)間記錄的最佳選擇,最重要的一點(diǎn)就是有一種可靠的文件格式,在意外斷電的情況下也不會(huì)損壞,特別大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率也會(huì)很高。