一、定义

　　变频功率传感器是数字量输出型变频电量变送器的一种。

　　变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样，再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。

二、特点

　　带宽
　　应该具备合理的带宽，其带宽应能覆盖所需测量的变频电量的基波和关注的谐波的频率。
　　采样频率
　　采样频率应该高于带宽的两倍以上，对于变采样频率的变频功率传感器，当采样频率低于传感器带宽2倍时，应当开启适当的防混叠滤波器，限制输入信号的带宽。
　　精度
　　作为变频电量测量的传感器/变送器，不仅仅在工频下可以获得准确度指标，而是应该在标称频率范围之内，误差应小于标称准确级对应的误差限值。
　　由于变频功率传感器用于功率测量，其电压、电流的角差不可忽视。相同的角差，在不同功率因数下其功率测量的精度不同，且功率因数越低，角差对功率测量精度的影响越大。
　　波峰因数
　　由于变频器输出PWM波的波峰因数不是固定值，而是电压越低时，波峰因数越大，因此，变频功率传感器应能准确测量较高峰值因数的电压、电流信号、若不具备验证条件时，可以用较低的电压或较小的电流输入传感器，检验其测量准确度，一般而言，若能在较宽的幅值范围内实现高精度测量，即可在较高的波峰因数下实现较高的测量准确度。
　　基波
　　在复杂的周期性振荡中,包含基波和谐波。和该振荡最长周期相等的正弦波分量称为基波。相应于这个周期的频率称为基本频率。频率等于基本频率的整倍数的正弦波分量称为谐波。

三、变频电量特征

　　变频电量主要特征包括：
　　1、幅值变化范围大，可以从几伏变化到几万伏，从几安变化到几千安。
　　2、基波频率变化范围宽，基波频率可以从0.1Hz甚至更低变化到400Hz甚至更高。
　　3、相位变化范围宽，功率因数可以在-1~1间任意变化。
　　4、往往是非正弦、高畸变，谐波含量丰富。

图. 采用变频功率传感器测量的变频电量波形

四、应用

　　首先，变频功率传感器适用于工频电量测量和计量。
　　其次，变频功率传感器适用于带宽范围内的任意电参量的测量和计量。广泛应用于电力推进、电机、风机、水泵、风力发电、轨道交通、电动汽车、变频器、特种变压器、荧光灯、LED照明等领域的产品检试验、能效评测及电能质量分析。

 

　　作者：量值溯源

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