一种高频功率测量装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高频功率测量装置与方法，首先采样流经被测件的电流信号以及被测件两端的电压信号；然后将电流信号转换为被测件的电压无功分量；接着利用电压无功分量从电压信号中提取出被测件的电压有功分量；最后根据提取的电压有功分量和流经被测件的电流信号计算被测件的有功功率或者损耗。本发明专利技术可以解决被测件由于测量阻抗角因素导致测量误差大的问题，进而使得交流功率测量法可以实现高频功率和损耗的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种高频功率测量装置与方法
本专利技术涉及高频功率和损耗测量
，特别是一种高频功率测量装置与方法。
技术介绍
现有交流功率测量法在测量功率时，被测件的被测电压和电流之间存在相位差，同时在实际测量过程，电压测量通道和电流测量通道由于采样模块和信号传输线路等的原因导致了相位差存在测量误差，即相位差误差。通过分析交流功率测量法的误差来源可知相位差误差会严重影响到交流功率的测量结果，特别是高频工况下，相位差误差引起的功率测量误差非常大，使得交流功率测量法很难用在高频功率领域的测量。目前，国防领域、舰船装备和航空航天设备中用到的电源系统、常用开关电源、电力系统、照明系统和新能源汽车系统都涉及到交流电功率的精确测量问题；半导体器件、高频磁性元件、高频电容、电阻等元器件的损耗评估也都与交流电功率测量息息相关。常用的交流功率测量方法包括：热点交换法、三参数法、二项式平方法、时分割法、模拟采样法、数值采样法、电功率测量方法。上述常用交流电功率测量法广泛应用于工程测量和计量领域，但是测量频率都不高。交流功率测量法是目前被广泛采用的电气测量方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频功率测量方法，其特征在于，包括步骤：/n采样流经被测件的电流信号以及被测件两端的电压信号；/n将电流信号转换为被测件的电压无功分量；/n利用电压无功分量从电压信号中提取出被测件的电压有功分量；/n根据提取的电压有功分量和流经被测件的电流信号计算被测件的有功功率或者损耗。/n

【技术特征摘要】
1.一种高频功率测量方法，其特征在于，包括步骤：
采样流经被测件的电流信号以及被测件两端的电压信号；
将电流信号转换为被测件的电压无功分量；
利用电压无功分量从电压信号中提取出被测件的电压有功分量；
根据提取的电压有功分量和流经被测件的电流信号计算被测件的有功功率或者损耗。


2.根据权利要求1所述的一种高频功率测量方法，其特征在于，采用电流互感器或者采样电阻采样流经被测件的电流信号，采用电压互感器或电压采样电路采样被测件两端的电压信号。


3.根据权利要求1所述的一种高频功率测量方法，其特征在于，所述将电流信号转换为被测件的电压无功分量，具体为：根据电压无功分量uq(t)与电流信号i(t)的函数关系∫i(t)·uq(t)dt＝0，求出电压无功分量，式中，i(t)表示流经被测件的电流信号，uq(t)表示电压无功分量。


4.根据权利要求1所述的一种高频功率测量方法，其特征在于，所述计算被测件的有功功率计算公式为式中up(t)为被测件的电压有功分量，i(t)表示流经被测件的电流信号。


5.根据权利要求1所述的一种高频功率测量方法，其特征在于，所述被测件为半导体元器件、电阻、磁元件、电容器或是电源设备的输出。


6.一种高频功率测量装置，其特征在于，包括用以采集流经被测件的电流的电流采集器、用以采集被测件两端电压的电压采集器、电流信号处理电路、电压有功分量提取电路以及功率测量电路；
所述电压采集器的输出连接至电压有功分量提取电路的输入，所述电流采集器的输出分别与电流信号处理电路、功率测量电路的输入相连，所述电流信号处理电路的输出连接至电压有功分量提取电路的输入，电压有功分量提取电路的输出也连接至功率测量电路的输入；
电流信号处理电路将流经被测件的电流处理后输出电压无功分量，并将其送入电压有功分量提取电路以提取出电压有功分量，所述功率测量电路根据电压有功分量以及流经被测件的电流计算出被测件的有功功率或者损耗。


7.根据权利要求6所述的一种高频功率测量装置，其特征在于，所述电流信号处理电路包括微分电路和比例放大电路；
微分电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2以及第一运放U1；所述电流采集器的输出连接至第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端分别连接至第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端分别连接至第一运放U1的反向输入端、第二电容C2的一端以及第二电阻R2的一端，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶建盈，黄文彬，李睿，罗堪，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建;35