【入門手冊】PA功率分析儀入門手冊(PA6000H系列)

【入門手冊】PA功率分析儀入門手冊(PA6000H系列) 為保證您能正確安全地使用本儀器，請務必遵守以下注意事項。 如果未遵守本手冊指定的方法操作本儀器，可能會損壞本儀器的保護功能。 因違反以下注意事項操作儀器所引起的損傷，廣州致遠電子有限公司概不承擔責任。 1.1警示標示注意符號表示存在危險。 提示用戶對某一過程、操作方法或類似情況進行操作時，如果不能正確執(zhí)行或遵守規(guī)則，則可能對產(chǎn)品造成損壞或者丟失重要數(shù)據(jù)。 在完全閱讀和充分理解注意所要求的事項之前，請不要繼續(xù)操作。 警告符號表示存在嚴重危險。 提示用戶對某一過程、操作方法或類似情況進行操作時，如果不能正確執(zhí)行或遵守規(guī)則，則可能造成人身傷害甚至死亡。 在完全閱讀和充分理解警告所要求的事項之前，請務必停止操作。 1.2安全信息請勿禁用電源線的安全接地功能，將儀器插入已接地良好的電源插座。 請勿按照非本手冊指定方式使用儀器。 如果遇到故障，請勿擅自更換零件，或者擅自對產(chǎn)品進行調(diào)整，請聯(lián)系廣州致遠電子有限公司進行處理。 功率分析儀安全符號如表1.1所示。 表1.1功率分析儀安規(guī)符號符號說明符號說明符號說明小心，危險CE認證地端子小心，電擊危險請勿將使用過的電池丟入垃圾桶可回收利用1.2.1測量類別PA功率分析儀隸屬CAT(1000V)，輸入可連接到測量類別CAT類的電源（最大1000VAC）。 不要用在CAT(1000V)以上更高測量類別。 不同CAT等級如圖1.1所示。 1.測量類別IV為適用于在低壓設施的源端處進行的測量。 例如電表、在初級過流保護裝置上和紋波控制單元上的測量、架空線路、電纜系統(tǒng)等。 2.測量類別III為適用于在建筑物設施中進行的測量。 例如在配電板上、斷路器上、布線上包括電纜、廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.2PA6000H系列入門手冊匯流條上、接線盒上、開關(guān)上、固定設施的輸出插座上、工業(yè)用設備上以及其他設備上，例如與固定設施永久連接的駐立式電動機上的測量。 3.測量類別II為適用于在直接與低壓設施連接的電路上進行的測量。 例如在家用電器上、便攜式工具上和類似設備上的測量。 4.測量類別0為適用于在不直接與電網(wǎng)電源連接的電路上進行的測量。 例如在不由電網(wǎng)電源供電的電路上和作了特殊保護由（內(nèi)部）電網(wǎng)供電的電路上的測量。 在后一種情況下，瞬態(tài)應力是各不相同的，本儀器用于此類別測量請確保瞬態(tài)電壓3000V峰值。 圖1.1CAT等級圖1.2.2一般注意事項針對人身安全與設備保護，列出注意事項如下所述?保護功能有缺陷。 在使用儀器之前，請對保護功能進行確認。 如發(fā)現(xiàn)保護接地或保險絲有缺陷，請勿繼續(xù)使用本儀器；?請勿拆卸儀器的機箱。 儀器內(nèi)部有高壓，非常危險。 若要對儀器內(nèi)部進行檢查和調(diào)試，請咨詢廣州致遠電子有限公司；?出現(xiàn)異味或冒煙時。 出現(xiàn)機體冒煙或散發(fā)異味等異常情況時，請直接關(guān)閉電源，從插座拔掉電源插頭，并切斷連接在輸入端子的測量回路的電源。 發(fā)生異常情況時，請咨詢廣州致遠電子有限公司；?勿在易燃環(huán)境下操作儀器。 請勿在含有易燃易爆液體或氣體的環(huán)境里使用本儀器；?請勿損壞電源線。 請勿將物品擺放在電源線上，并使電源線遠離熱源。 將電源插頭從插座拔出時，請勿拉扯電線，而應手持插頭拔出。 電源線有破損時，請在確認好零件編號后再向經(jīng)銷商訂購；?請勿接近帶電物品。 請勿使帶電物品接近輸入端子，否則會引起內(nèi)部電路損壞；?切斷電源。 長時間不使用儀器時，請切斷測量回路和儀器的電源，將儀器的電源插頭從插座拔出；?請勿在儀器上擺放物品。 請勿疊放儀器或在儀器上擺放其他儀器或盛液體的容器，否則可能引起故障；?。 請勿損傷液晶屏幕。 液晶顯示器極易受損，注意不要讓鋒利物品損傷其表面。 另外，廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.3PA6000H系列入門手冊請避免振動和碰撞；?搬運儀器時。 首先，請切斷測量回路的電源，除去測量用電纜。 接著，關(guān)閉儀器電源開關(guān)，除去電源線和其它電纜。 搬運時，要注意雙手握住把手；?測量作業(yè)時。 測量前，必須斷開被測回路所有電源后進行接線；測量中，必須遠離被測回路與儀器的接線端子；測量完成，必須先切斷被測回路所有電源，然后斷開接線，再關(guān)閉儀器；?清理污漬時。 清理機箱和操作面板的污漬時，請切斷測量回路和儀器的電源，將儀器的電源插頭從插座拔出后，使用干凈柔軟的干布輕輕擦拭。 請勿使用揮發(fā)性化學藥劑，可能引起變色或變形；?定期清理風扇防塵網(wǎng)。 防塵網(wǎng)每30天檢查清理一次，避免堵塞造成發(fā)熱或危險，堵塞過熱也會影響儀器精度。 1.2.3連接電源和地?使用正確的供電電源。 在連接電源線之前，請確保電源電壓與儀器的額定電壓相一致，并且小于電源線的最大額定電壓；?使用正確的電源線和電源插頭。 為預防觸電和火災，請使用本公司提供的電源線。 請務必將主電源插頭接入帶保護接地的電源插座。 請勿使用沒有保護接地的接線板；?連接保護接地端子。 為預防觸電，在打開電源之前請務必連好保護接地端子。 隨箱的電源線是含接地線的三芯電源線。 因此，請使用帶保護接地端子的三眼插座；?。 保護接地。 請勿切斷本儀器內(nèi)部和外部的保護接地線、或拔出保護接地端子的電線，否則將有潛在的觸電危險；?防止觸電危險。 電源線必須插在墻壁上或在可視范圍內(nèi)的插座上，不可插在引線混亂的插座上，插座不可過流使用。 1.2.4儀器安置注意事宜?遠離惡劣環(huán)境。 遠離陽光直射、熱源、大量煙塵、蒸汽、腐蝕性或可燃性氣體、強烈磁場源、高壓設備與動力線、水、油、化學劑的場所；?水平平坦。 請將儀器安置在水平平坦場所。 如使用場所不平穩(wěn)或傾斜，可能影響測量精度，并存在跌落危險；?通風良好。 儀器的上蓋板和底部均有通氣孔。 為防止內(nèi)部溫度過高，通氣孔與安置面的距離請設置在20mm以上，當連接測試線或各種電纜線時，請另外保留操作所必須的空間；?環(huán)境溫度與環(huán)境濕度。 環(huán)境溫度540C，環(huán)境濕度2080%RH。 1.2.5連接測量回路為防止觸電和損壞儀器，連接測量回路時務必遵守以下注意事項?保護接地。 連接測量用電纜前，請為本儀器采取保護接地。 隨箱的電源線是三腳插頭，請使用含有接地線的三眼插座。 如果準備用手接觸電路，請在關(guān)閉電路電源并確認沒有電壓存在后再進行操作；?切斷回路電源。 連接測量回路時，請切斷測量回路的電源。 在不切斷電源的情況下連接或除去測量用電纜很危險；?。 測量回路連接無誤。 切勿將電流回路接入電壓輸入端子或?qū)㈦妷夯芈方尤腚娏鬏斎霃V州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.4PA6000H系列入門手冊端子；?防止電纜觸電。 剝測量用電纜的絕緣層時，請確保接到輸入端子的導線(裸線)未露出端子。 同時，請固定好輸入端子的螺絲，確保接入的電纜不會從輸入端子脫落；?勿觸摸輸入接口。 當測量回路的電壓引入電流輸入端子時，請勿觸摸電流傳感器輸入接口。 因為在儀器內(nèi)部這些端口在電氣上是相通的，所以很危險；?電壓互感器和電流互感器的耐壓能力。 在外部使用電壓互感器(PT)或電流互感器(CT)時，請確保它對測量電壓(U)具備足夠的耐壓能力。 另外，通電狀態(tài)下請確保CT的二次側(cè)短路。 否則，CT的二次側(cè)會產(chǎn)生高壓，非常危險；?機架固定時的電源切斷開關(guān)。 使用機架固定時，為確保安全，請在機架前設置一個能切斷儀器測量回路電源的開關(guān)；?回路電壓電流。 確保測量回路電壓電流及共模電壓在儀器額定范圍內(nèi)；?連接外部傳感器。 連接外部傳感器時禁止使用裸露金屬的BNC接頭，并須移除電流直接輸入端子的所有接線；?電流直接輸入。 必須斷開傳感器輸入端子的接線；?連接外部分流器。 必須切斷測量回路的電源，不切斷電源連接或除去分流器是危險的。 如果未按照廣州致遠電子有限公司指定的方式使用測試附件，測試附件提供的保護功將會削弱。 另外，已損壞或磨損的測試附件可能會導致儀器損壞或人身傷害，請勿使用。 廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.5PA6000H系列入門手冊2.文檔須知本文檔介紹PA6000H系列功率分析儀的使用方法和技術(shù)規(guī)格。 如無特殊說明，則下文中的“功率分析儀”均是指PA6000H系列功率分析儀。 廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.6PA6000H系列入門手冊3.產(chǎn)品簡介3.1簡介PA6000H系列功率分析儀采用了先進的測量技術(shù)，保證了可靠的測量準確度，可精確測量多相電壓和電流的電壓參數(shù)、電流參數(shù)、功率參數(shù)等；并支持采樣波形顯示、頻譜分析、諧波閃變分析等功能。 此外，PA6000H系列功率分析儀還具有2MS/s的高采樣率和DC、0.1Hz5MHz的帶寬。 PA6000H系列功率分析儀的外觀和PA8000系列功率分析儀的外觀一致，如圖3.1所示。 圖3.1PA8000功率分析儀3.2功能特性PA6000H系列功率分析儀產(chǎn)品的主要功能特性如下所述?可同步采集所有相，精確測量直流/交流電壓、電流和功率參數(shù)；?可支持多達7相功率輸入。 所有輸入通道間的電氣隔離高達5kV；?分辨率18位，基本精度0.01%，測量帶寬DC，0.1Hz5MHz，采樣率2MS/s；可確保以更高的精度測量更快的信號。 適用于變頻器、變頻家電、電機、開關(guān)電源等對采樣率及帶寬有極高要求的測量；?采用專利的PLL倍頻技術(shù)，實現(xiàn)速度更快、動態(tài)范圍更廣的諧波測量，在諧波模式下實現(xiàn)電壓、電流基波、功率、相位、諧波成分和總諧波失真因數(shù)(THD)測試。 可測量高達5kHz的變頻器基波信號諧波分析，滿足高帶寬變頻器的測量需求。 此外，可同時對輸入、輸出通道進行多諧波測量，最高可測量基頻的500次諧波；?可通過外部傳感器測量扭矩和轉(zhuǎn)速，適合于電機和驅(qū)動應用；?標配USB、Ether、GPIB和RS-232四種接口，并支持用戶通過此四種接口遠程控制功率分析儀，此外還提供音頻輸入和音頻輸出接口；?提供了豐富的測量分析功能。 支持波形、趨勢圖、柱狀圖、FFT、向量圖、諧波分析、閃變分析、IEC諧波測量、周期分析、波形運算、積分運算等功能；?超大容量存儲(60G)，可支持長時間的數(shù)據(jù)記錄；?配套的功率分析儀PC端管理軟件PAM可通過USB、Ether、GPIB等方式與功率分析儀進行通信，管理功率分析儀的測量功能，實時獲取測量數(shù)據(jù)進行分析和存廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.7PA6000H系列入門手冊儲，并提供強大的報表功能；?12.1”彩色液晶顯示器，1280800分辨率。 可顯示更多參數(shù)和更詳細的波形細節(jié)；?提供豐富、快捷的功能按鍵，支持觸摸屏和鼠標鍵盤控制。 3.3應用系統(tǒng)功率分析儀應用系統(tǒng)見圖3.2。 圖3.2應用系統(tǒng)廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.8PA6000H系列入門手冊4.功能概述4.1主要功能概覽功率分析儀包括以下主要功能?功率參數(shù)測量。 例如電壓和電流的有效值、平均值、峰值、波峰因數(shù)、波形因數(shù)、基波含量等；?電機測量。 可測量扭矩和轉(zhuǎn)速信號等；?測量分析。 對測量結(jié)果進一步分析和處理，例如快速傅里葉變換、諧波分析、波形顯示、向量圖、積分功能、趨勢分析、周期分析等；?數(shù)據(jù)存儲與管理理。 對測量得到的數(shù)據(jù)進行保存和管理，例如保存采樣值等。 4.2測量功能列表功率分析儀的測量功能如表4.1所示。 表4.1測量功能輸入單元6的測量功能電壓?電壓有效值Urms1、電壓平均值(校準到有效值的整流平均值Umn2、簡單平均值Udc3、整流平均值Urmn4)?去掉直流分量的電壓有效值Uac?電壓的最大值/最小值U+pk/U-pk電流?電流有效值Irms1、電流平均值(校準到有效值的整流平均值Imn2、簡單平均值Idc3、整流平均值Irmn4)?去掉直流分量的電流有效值Iac?電流的最大值/最小值I+pk/I-pk功率有功功率P、視在功率S、無功功率Q、功率因數(shù)、修正功率Pc效率可顯示6個效率值，16其它相位差、電壓頻率/電流頻率、電壓/電流峰值因數(shù)5、電壓/電流波形因數(shù)6電機相關(guān)Speed(轉(zhuǎn)速)、Torque(扭矩)、Pm(電機輸出或機械功率)、SyncSp(同步速度)和Slip(滑差)、Theta（電相角）接線組的測量功能電壓電壓的平均值U(Urms、Umn、Udc、Urmn、Uac)電流電流的平均值I(Irms、Imn、Idc、Irmn、Iac)功率P(有功功率的總和)、S(視在功率的總和)、Q(無功功率的總和)、(功率因數(shù)的平均值)、Pc(修正功率的總和)其它(相位差的平均值)自定義功能用戶自定義測量功能F1F201Urms、Irms是電壓或電流的真有效值。 將1個周期里的每個瞬時值先平方，求它們的平均值，然后再求平方根。 相關(guān)計算公式，見附錄B。 2Umn、Imn是校準到有效值的整流平均值。 將電壓或電流的1個周期進行整流，求得平均值，再乘以當輸入信號為正弦波時成為真有效值的系數(shù)；但若輸入波形為畸變波形或直流波形，則系數(shù)不同于真有效值。 相關(guān)計算公式，見附錄B。 3Udc、Idc即電壓或電流1個周期的平均值。 對計算直流輸入信號的平均值和疊加在交流輸入信號上的直流成分非常有效。 相關(guān)計算公式，見附錄B。 廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.9PA6000H系列入門手冊4Urmn、Irmn即整流平均值。 是將電壓或電流的1個周期進行整流，求得平均值，相關(guān)計算公式,，見附錄B。 5峰值因數(shù)是波形峰值和波形有效值的比值。 6波形因數(shù)是波形有效值和波形校準到有效值的整流平均值比值。 在計算電壓、電流的測量值時，PA6000H系列功率分析儀還可運用數(shù)字濾波運算實現(xiàn)平均處理。 4.3工作模式功率分析儀有多個工作模式?常規(guī)模式。 用于測量電壓、電流、扭矩、轉(zhuǎn)速、功率，并執(zhí)行積分運算和波形運算；?常規(guī)測量分析模式。 常規(guī)測量分析模式下可將常規(guī)模式下保存的測量數(shù)據(jù)回放并分析，大大便利了用戶對測量數(shù)據(jù)的觀察和分析；?諧波模式。 可對基波頻率在0.5Hz5kHz的信號進行諧波測量；?IEC諧波模式。 此模式可按IEC61000-3-2和IEC61000-4-7國際標準執(zhí)行諧波測量；?電壓波動和閃爍模式。 此模式下可按IEC61000-3-3和IEC61000-4-15國際標準執(zhí)行電壓波動和閃爍測量；也可自設測量條件，生成測量結(jié)果報告；?FFT模式。 此模式可以通過FFT(快速傅立葉變換)顯示電壓U、電流I、功率P和Q等輸入信號的頻譜；?周期測量分析模式。 此模式下，可測量交流輸入信號各周期的電壓、電流、功率及其它參數(shù)。 4.4電壓/電流模式用戶可指定對電壓或電流的采樣數(shù)據(jù)采取何種計算方式來顯示計算結(jié)果。 電壓和電流模式?jīng)Q定了采樣數(shù)據(jù)的計算方式，功率分析儀的部分測量功能會涉及電壓/電流模式的選擇。 電壓、流模式包括如下五種?RMS真有效值；?MEAN校準到有效值的整流平均值；?DC簡單平均值；?AC交流成分的有效值；?RMEAN整流平均值。 4.5通信接口功率分析儀標配USB、Ether、GPIB和RS-232四種接口。 用戶通過這些接口實現(xiàn)對功率分析儀的遠程控制，也可以對功率分析儀采集的數(shù)據(jù)進行詳細分析，生成報表。 此外，功率分析儀還在前面板上提供音頻輸入和音頻輸出接口，詳見圖4.1和圖4.2。 廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.10PA6000H系列入門手冊圖4.1后面板通信接口圖4.2前面板通信接口4.6顯示界面功率分析儀的顯示界面選擇數(shù)值顯示后，可以顯示電壓、電流和功率等的測量數(shù)據(jù)；采用上下分屏顯示時，可同時顯示波形 8、趨勢 16、柱狀圖 8、波形運算 2、FFT8。 1.多項目顯示對于數(shù)值型數(shù)據(jù)顯示，可按多個測量項目顯示，測量項目個數(shù)可以從6個、12個、24個、所有項目、用戶自定義等中選擇；此外，每個顯示項目可分別設置。 這便于用戶快速查看各項參數(shù)，提高測量效率，詳見表4.2。 表4.2多項目顯示顯示格式圖片描述6項目每屏顯示6個測量項目的測量結(jié)果，用戶可翻頁瀏覽各屏數(shù)據(jù)廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.11PA6000H系列入門手冊續(xù)上表顯示格式圖片描述12項目每屏顯示12個測量項目的測量結(jié)果，用戶可翻頁瀏覽各屏數(shù)據(jù)24項目每屏顯示24個測量項目的測量結(jié)果，用戶可翻頁瀏覽各屏數(shù)據(jù)所有項目每屏盡可能多地顯示測量數(shù)據(jù)，用戶可翻頁瀏覽。 當有2張以上電機卡時，數(shù)值顯示最多可達10頁，用戶可設定每頁的顯示項目，通過選擇顯示項目，可改變顯示在該位置的數(shù)值數(shù)據(jù)單列單列顯示格式下可顯示一個諧波測量項的測量數(shù)據(jù)，奇次諧波與偶次諧波分開顯示廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.12PA6000H系列入門手冊續(xù)上表顯示格式圖片描述雙列雙列顯示格式下，可同時顯示兩個不同諧波測量項六列雙列顯示格式下，可同時顯示兩個不同諧波測量項用戶自定義用戶可根據(jù)自己的測量需求設置及顯示測量項2.組合視圖用戶可通過組合視圖同時查看數(shù)值和波形、數(shù)值和趨勢、數(shù)值和柱狀圖等，例如圖4.3數(shù)值和趨勢顯示所示的數(shù)值和趨勢組合視圖。 廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.13PA6000H系列入門手冊圖4.3數(shù)值組合趨勢圖顯示3.功能選擇軟鍵用戶可按下顯示界面上的功能選擇軟鍵，彈出功能模塊選擇窗，在選擇窗中選擇功能模塊，如圖4.4所示。 如果彈出功能選擇窗后12秒內(nèi)沒有任何操作，則功能選擇窗自動隱藏。 圖4.4測量功能選擇4.7測量分析功能功率分析儀提供了豐富的測量分析功能諧波分析、閃變分析、頻譜分析、IEC諧波分析、周期分析、向量圖顯示和采樣數(shù)據(jù)的波形顯示。 廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.14PA6000H系列入門手冊4.7.1波形顯示波形顯示可測量電壓、電流、轉(zhuǎn)速、扭矩等信號的波形，查看和分析電壓-電流信號相位差、波形失真現(xiàn)象。 可將多個波形在同一組內(nèi)進行對比，也可分成多組進行監(jiān)測，如圖4.5和圖4.6所示。 圖4.5波形組合視圖圖4.6多個波形分屏顯示4.7.2趨勢分析功率分析儀可測量各項數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)的平均值，從而監(jiān)控電源電壓波動、電流消耗廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.15PA6000H系列入門手冊等數(shù)據(jù)的變化趨勢。 功率分析儀最多可同時查看16項數(shù)據(jù)趨勢，詳見圖4.7和圖4.8。 圖4.7單個測量項目趨勢分析圖圖4.8多個測量項目趨勢分析圖4.7.3諧波分析功能功率分析儀提供了高帶寬的諧波分析功能，用于分析信號中的諧波含量，如電壓、電流、功率、相位角等。 采用柱狀圖顯示諧波分析結(jié)果，可以顯示最大500次的諧波測量結(jié)果，最多同時顯示8組諧波測量。 詳見圖4.9和圖4.10。 廣州致遠電子有限公司功率分析儀產(chǎn)品用戶手冊?xxGuangzhou ZHIYUANElectronics Co.,Ltd.16P