如何克服功率計(jì)等測量儀器測試的不穩(wěn)定？

一、測試需求

功率計(jì)等測量儀器測試的電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)一般都是有效值或平均值，一般情況下，只要被測信號(hào)比較干凈穩(wěn)定，那么數(shù)據(jù)結(jié)果就會(huì)比較穩(wěn)定，不會(huì)存在波動(dòng)。但是在很多場合下，或是因?yàn)樾盘?hào)存在高頻噪聲，或是因?yàn)樾盘?hào)受負(fù)載影響存在波動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)致測試的數(shù)據(jù)存在波動(dòng)，無法得到穩(wěn)定數(shù)據(jù)，這就給工程師帶來了麻煩，如果工程師存在選擇恐懼癥，那么會(huì)在這些波動(dòng)的數(shù)據(jù)中糾結(jié)很久了。

二、解決辦法

一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)的情況，我們該如何解決呢？其實(shí)方法還是有不少的，比如延長測試時(shí)間，假設(shè)原來的測試時(shí)間是1s，那么可以把時(shí)間延長到5s甚至10s，時(shí)間延長了數(shù)據(jù)必然會(huì)更加穩(wěn)定。但是時(shí)間延長后帶來的問題就是同樣的時(shí)間內(nèi)測得的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)變少，假如一份報(bào)告測試的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)一定的話，那么測試時(shí)間就會(huì)延長數(shù)倍以上，這在很多場合是無法接受的。

那么除了延長時(shí)間之外，還有沒有其他解決辦法呢？顯然是有的。那就是功率計(jì)里的平均功能。平均功能是對采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行平均處理，能直接支持平均處理的測量功能有：U、I、P、S、Q等值。平均處理包括指數(shù)平均和移動(dòng)平均兩種處理方式，下面介紹兩種方式的區(qū)別和應(yīng)用。

首先我們來列一個(gè)表格：

三、指數(shù)平均

選擇指數(shù)平均法，用戶可設(shè)定衰減常數(shù)對電壓或電流有效值、有功功率的瞬時(shí)值（采樣數(shù)據(jù)）進(jìn)行指數(shù)平均，去除被測量的高頻成分。其中衰減常數(shù)可以手動(dòng)設(shè)置，衰減常數(shù)設(shè)置值越大測量值越穩(wěn)定，對輸入變化的響應(yīng)速度也就越慢，也就是說測量延遲會(huì)相應(yīng)變長。該平均法常用于信號(hào)中存在高頻信號(hào)，通過設(shè)定衰減常數(shù)減小高頻信號(hào)對數(shù)據(jù)的干擾，公式如下：

四、移動(dòng)平均

移動(dòng)平均法，用戶可設(shè)定移動(dòng)個(gè)數(shù)對電壓或電流有效值、有功功率的瞬時(shí)值（采樣數(shù)據(jù)）進(jìn)行移動(dòng)平均，其原理是采集N個(gè)信號(hào)之后對這些數(shù)據(jù)求平均，其中移動(dòng)個(gè)數(shù)N可以手動(dòng)設(shè)置，移動(dòng)個(gè)數(shù)設(shè)置值越大測量值越穩(wěn)定，同樣對輸入變化的響應(yīng)速度也就越慢，該平均方法多用于信號(hào)本身存在波動(dòng)的情況，比如因負(fù)載波動(dòng)導(dǎo)致信號(hào)本身波動(dòng)，就建議用移動(dòng)平均，移動(dòng)平均公式如下：

五、總結(jié)

我們測試的時(shí)候一定會(huì)遇到數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的情況，數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的原因可能有多種，比如高頻干擾、負(fù)載波動(dòng)、低頻突變等，遇到這些問題的時(shí)候不要慌張，不是儀器測試不準(zhǔn)，而是我們要用合適的方法去測試，這樣才能保證測試結(jié)果穩(wěn)定準(zhǔn)確，才不會(huì)出現(xiàn)選擇恐懼癥。