产品概述
吹田电气S3功率分析仪特性：
· 最高测量精度：读数的0.1%+量程的0.1%
· 多通道：1~3功率测量通道
· 电压、电流宽量程：直接输入0~600V，0~20A
· 频率测量范围：DC、0.5Hz-100kHz
· 最高50次谐波测量
· 通信接口：GP-IB、USB、RS232和以太网接口（标配和选配）
吹田电气S3功率分析仪参数：
| 项目 | 规格 | ||
| 输入端类型 | 电压 | 插入式端子（安全端子） | |
| 电流 | 直接输入：接线柱 外部电流传感器输入：绝缘BNC接口 | ||
| 输入类型 | 电压 | 浮点输入，电阻分压方式 | |
| 电流 | 浮点输入，分流器输入方式 | ||
| 测量量程 | 电压 | 峰值因数3:15V/30V/60V/150V/300V/600V 峰值因数6:7.5V/15V/30V/75V/150V/300V | |
| 电流直接输入 | 峰值因数3: 0.5A/1A/2A/5A/10A/20A 峰值因数6: 0.25A/0.5A/1A/2.5A/5A/10A | ||
| 外部电流传感器输入 | 低量程板卡 峰值因数3：50mV/100mV/200mV/500mV/1V/2V 峰值因数6：25mV/50mV/100mV/250mV/500mV/1V | ||
| 高量程板卡 峰值因数3：2.5V/5V/10V 峰值因数6：1.25V/2.5V/5V | |||
| 仪器耗损 | 电压 | 输入电阻：约2MΩ 输入电容：约8pF（与电阻并联方式） | |
| 电流 | •直接输入： 输入电阻: 约6mΩ+10mΩ(最大)*出厂默认值 输入电感: 约0.1μH(与电阻串联方式) • 外部电流传感器输入(高量程板卡)：输入电阻: 约100kΩ • 外部电流传感器输入(低量程板卡)：输入电阻: 约20kΩ | ||
| 瞬时最大允许输入值 (1个周期，20ms) | 电压 | 2.8kV的峰值和2.0kV电压有效值中取较小值 | |
| 电流 | • 直接输入 450A的峰值和300A的电流有效值中取较小值 • 外部电流传感器输入 峰值不超过额定量程的10倍 | ||
| 瞬时最大输入值（1秒或更少） | 电压 | 2kV的峰值和1.5kV的有效值电压中取较小值 | |
| 电流 | • 直接输入 150A的峰值和40A电流有效值中取较小值 • 外部电流传感器输入 峰值不超过额定量程的10倍 | ||
| 连续最大输入值 | 电压 | 1.5kV的峰值和1kV电压有效值中取较小值 | |
| 电流 | • 直接输入 100A的峰值和30A电流有效值中取较小值 • 外部电流传感器输入 峰值不超过额定量程的5倍 | ||
| 共模电压的影响 | 600Vrms施加短路的电压输入端子和开路的电流输入端子或短路的外部电流传感器输入端之间。 峰值因数设为6时,两倍于以下值。 • 50/60Hz时 ≥-80dB(≤±量程的0.01%) • 高达100kHz(参考值) ≥量程的0.01%。 f是输入信号的频率，单位是kHz。 •电压量程、 电流量程，外部电流传感器输入量程(低量程板卡)： ± 以内 最大额定量程:电压输入端子为600V、电流输入端子为20A、外部传感器输入端子（低量程板卡）为2V • 外部电流传感器输入(高量程板卡)量程： ± 以内 最大额定量程是10V。 | ||
| 电压电流有效输入范围 | 电压电流额定量程的1~140% | ||
| 电压电流最大显示值 | 1~140% | ||
| A/D转换器 | 电压和电流输入同时转换 分辨率: 16-bit 最大转换速率：5us | ||
| 切换量程 | 手动或自动 | ||
| 自动量程功能 | 量程升档（满足以下任意一个条件） | • Urms或Irms超过当前设置量程的110%。 • 峰值因数3: 输入信号的Upk、Ipk值超过当前设置量程的300%。 • 峰值因数6: 输入信号的Upk、Ipk值超过当前设置量程的600%。 | |
| 量程降低（满足以下所有条件） | • Urms或Irms小于等于测量量程的30%。 • 峰值因数3: 输入信号的Upk、Ipk值小于下档量程的300%。 • 峰值因数6: 输入信号的Upk、Ipk值小于下档量程的600%。 | ||
基本条件
| 项目 | 规格 |
| 测量方法 | 电流、电压和有功功率：数字采样法 |
| 更新率 | 可选0.1s、0.2s、0.5s、1s、2s、5s、Auto |
| 测量模式 | RMS(电压、电流的真有效值) MEAN(校准到电压有效值的整流平均值) DC(电压、电流的简单平均值) |
| 测量同步源 | 可选择信号的电压、电流或数据更新周期的整个区间作为测量时的同步源。 |
| 峰值测量 | 从采样得到的瞬时电压、瞬时电流或瞬时功率测量电压、电流或功率的峰 值(最大值、最小值) |
| 零电平补偿 | 去除内部的偏移量。 |
| 峰值因数 | 3或者6 |
| 接线方式 | 可选单相两线制（1P2W）、单相3线制(1P3W)、三相3线制(3P3W)、 三相4线制(3P4W)、3电压3电流表法(3V3A) |
| 比例系数 | 输入来自外部电流传感器、VT、CT的输出时，需设置传感器转换比、VT比、 CT比和功率系数。 • 有效位数: 根据电压和电流量程的有效位数自动设置 • 设置范围0.001~9999 |
| 平均功能 | • 指数平均（衰减常数为8、16、32和64） • 移动平均（平均常数为8、16、32和64） |
| 数值显示位数 | 4或5 |
| 运算功能 | 四则运算：(A+B、A-B、A*B、A/B、A²/B、A/B²) 效率运算：EFFI 峰值因数运算：CF U1、CF U2、CF U3、CF I1、CF I2、CF I3 积分平均有功功率计算：AV P1/ AV P2/ AV P3/ AV P4 |
| 线路滤波器 | 选择OFF或ON(截止频率为500Hz) |
| 频率滤波器 | 选择OFF或ON(截止频率为500Hz) |
显示功能
| 项目 | 规格 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 显示类型 | 7段LED | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 显示项目 | 同时显示 4个项目 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 显示范围 | 常规测量时 |
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| 谐波测量时 |
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| 单位符号 | m、k、M、V、A、W、VA、var、°、Hz、h±、TIME、% | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 响应时间 | 最大为数据更新周期的2倍 (当量程额定值从0变化到100%或从100%变化到0时，显示值达到最终 精度状态所需的时间。) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 保持 | 保持显示值 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 单次更新 | 数据保持时，每按一次Single键更新一次显示值。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
频率测量功能
| 项目 | 规格 | ||||||||||||||
| 测量方法 | 频率：倒数法 | ||||||||||||||
| 频率测量项目 | 可以测量输入到设置单元的电压或电流频率。 输入单元1的电压(U1)/电流(I1) 输入单元2的电压(U2)/电流(I2) 输入单元3的电压(U3)/电流(I3) | ||||||||||||||
| 频率测量范围 |
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| 频率精度 | 要求 峰值因数3时，输入信号电平大于等于测量量程的30%(峰值因数6时，大于等于60%) • 当测量电压或电流小于等于200Hz时打开频率滤波器。 精度: ±(读数的0.06%) |
运算功能
| 项目 | 单项3线制 （1P3W） | 三相3线制 （3P3W） | 3电压3电流表 （3V3A） | 三相4线制 （3P4W） | |
| UΣ[V] | (U1+U3)/2 | (U1+U2+U3)/3 | |||
| IΣ[A] | (I1+I3)/2 | (I1+I2+I3)/3 | |||
| PΣ[W] | P1+P3 | P1+P2+P3 | |||
| SΣ[VA] | Si=Ui×Ii | S1+S3 | (S1+S3)) | (S1+S2+S3) | S1+S2+S3 |
| QΣ[var] | Qi= | Q1+Q3 | Q1+Q2+Q3 | ||
| λΣ | λi=Pi/Si | ||||
| Ø[°] | Øi=cos-1() | cos-1() | |||
S、Q、λ和Ø 通过电压、电流和有功功率的测量值计算而来。因此，输入失真信号时，这些数值可能与基于不同测量原则的其他测量仪器略有不同。
• 如果电压或电流小于额定量程的0.5%(峰值因数6时，小于等于1%)，S或Q显示0，λ和Ø显示错误。
• 当电流超前电压时，Q[var]运算中的Q值用减号(-)运算;当电流滞后电压时用加(+)号。 QΣ可能为负，因为运算时每个单元的Q值都带符号。
积分功能
| 项目 | 规格 |
| 模式 | 可选标准积分模式或重复积分模式。 |
| 计时器 | 通过设置计时器自动停止积分 设置范围: 00：00：00 ~ 999：00：00 |
| 计数溢出 | WP: 999999MWh/-99999MWh, q: 999999MAh/-99999MAh 当积分时间达到最大积分时间999小时59分钟59秒、或者当积分值达到可显示的最大积分值(999999M或–99999M)时，保持积分时间和积分值并停止积分。 |
| 精度 | 固定量程时：±(功率或电流精度+读数的0.1%) 自动量程时：量程变化时执行测量，±(功率或电流精度+读数的0.1%) |
| 量程设置 | 积分有自动量程或固定量程 量程切换详见电压、电流和有功功率测量部分的内容。 |
| 积分的有效频率范围 | 有功功率 DC ~ 45kHz |
| 电流 当测量模式是RMS时：DC、由数据更新周期决定的下限频率 ~ 45kHz 当测量模式是MEAN时：DC、由数据更新周期决定的下限频率 ~ 45kHz 当测量模式是DC时：DC ~ 45kHz | |
| 计时器精度 | ±0.02% |
谐波测量功能
| 项目 | 规格 | ||||||||||||||||||||||||
| 测量项目 | 所有已安装单元 | ||||||||||||||||||||||||
| 频率范围 | PLL源的基波频率范围是10Hz~1200Hz | ||||||||||||||||||||||||
| FFT数据字长 | 1024 | ||||||||||||||||||||||||
| 采样率、窗口宽度和分析上限值 |
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| 精度 （线路滤波器关闭时） |
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| 谐波测量精度的影响 | • 当峰值因数为3时 • 当λ(功率因数)=1时 • 超过1.2kHz的功率为参考值 • 对于直接电流量程，在电流精度上增加10μA，在功率精度上增加量程的(10μA/直接电流量程)×100%。 • 对于外部电流传感器量程，在电流精度上增加100µV，在功率精度上增加量程的(100μV/外部电流传感器额定量程)×100%。 • 对于谐波输入，在电压和电流的第(n+m)次谐波和第(n-m)次谐波上增加第n次谐波读数的(/50)%，在功率的第(n+m)次谐波和第(n-m)次谐波上增加第n次谐波读数的(/25)%。 • 在电压和电流的第n次谐波上增加其读数的(n/500)，功率增加其读数的(n/250)%。 • 峰值因数6时的精度: 与峰值因数3时的加倍量程时的精度相同。 • 频率、电压和电流的精度保证范围与常规测量保证范围相同。 如果高频成分的幅值很大，可能出现对特定谐波产生约1%的影响。 这种影响取决于该频率成分的大小。 所以，如果该频率成分相对额定量程是小的，将不会产生问题。 |
D/A输出功能
| 项目 | 规格 |
| 输出电压 | ±5V满刻度(最大约±7.5V)，相对各额定值。 |
| 输出通道数 | 12通道输出 |
| 输出项目 | 设置各通道 U、I、P、S、Q、λ、Ø、fU、fI、Upk、Ipk、WP、WP±、q、q±、MATH |
| 精度 | ±(各测量项目的精度+满刻度(FS)的0.2%)(FS=5V) |
| D/A转换精度 | 16-bit |
| 最小负载 | 100kΩ |
| 更新周期 | 与数据更新周期相同 |
| 温度系数 | ±满刻度的0.05%/°C |
| D/A最小转换分辨率 | 16bit |
测量精度
条件：温度: 23±5°C, 湿度: 30 ~ 75%RH.,输入波形: 正弦波, 峰值因数: 3, 共模电压: 0V，比例功能: OFF, 显示位数: 5位， 频率滤波器: 打开，用以测量小于等于200Hz的电压或电流充分预热后零电平补偿或测量量程改变后。精度公式内f的单位是kHz）
精度的指标：±（%读数+%量程）
| 项目 | 规格 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 电压、电流和功率（12个月） |
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精度的影响
| 因素 | 影响 |
| 零电平补偿或量程改变后，温度改变的影响 | 在DC功率精度上增加以下仪器的电压影响和电流影响。 DC电压精度: 量程的0.02%/°C DC电流精度： 电流直接输入: 500μA/°C 外部电流传感器输入（低量程板卡）: 1 V/°C 外部电流传感器输入(高量程板卡): 50μV/°C |
| 波形显示数据、Upk和Ipk的精度 | 在上述精度(参考值)上增加以下值。有效输入范围为±量程的300%以内(峰值因数6时，±量程的600%以内) 电压输入: 1.5×量程的√(15/量程)% 电流直接输入量程:3×量程的 √(0.5/量程)% 外部电流传感器输入量程: 低量程板卡: 3×量程的√(2.5/量程)% 高量程板卡: 3×量程的√(0.05/量程)% |
| 电压输入产生的自发热影响 | 在AC电压精度上增加读数的0.0000001×U2%。 在DC电压精度上增加读数的0.0000001×U2%+量程的0.0000001×U2%。U是电压读数(V)。 即使电压输入变小后，自发热的影响也会一直作用到输入电阻温度下降为止。 |
| 电流输入产生的自发热影响 | 在AC电流精度上增加读数的0.00013×I2%。 在DC电流精度上增加读数的0.00013×I2%+0.002×I2mA。 I是电流读数(A)。 即使电流输入变小后，自发热的影响也会一直作用到分流电阻温度下降为止。 |
| 数据更新周期引起的精度变化 | 数据更新率为100ms时，在0.5Hz ~ 1kHz精度上增加读数的0.05%。 |
| 频率、电压、电流(直接输入)保证的精度范围 | 在0.5Hz ~ 10Hz之间的所有精度为参考值。 电流超过20A时，在DC、10Hz ~ 45Hz、400Hz ~ 30kHz之间的精度为参考值。 |
| 功率因数的影响 | 当功率因数(λ)=0时(S: 视在功率) • 45Hz≤f≤66Hz: ±S的0.2% • 最高到100kHz: ±{S的(0.2+0.2× f)%}， 是参考值。 f是输入信号的频率， 单位kHz。 当0<λ<1时(Ø: 电压与电流的相位角) (功率读数)×[(功率读数误差%)+(功率量程误差%)×(功率量程/视在功率显示值)+] “λ=0时的影响”的值会随上述公式的频率而变化。 |
| 线路滤波器打开时 | 45 ~ 66Hz: 增加读数的0.3%。 ＜45Hz: 增加读数的1%。 |
| 温度系数 | 与电压和电流的温度系数相同 |
| 峰值因数6时的精度 | 峰值因数3时测量量程误差的2倍值 |
| 视在功率S的精度 | 电压精度+电流精度 |
| 无功功率Q的精度 | 视在功率的精度+量程的的(()-())×100% |
| 功率因数λ的精度 | ±[(λ–λ/1.0002)+|cosØ-cos|] ±1 位电压和电流为额定量程，Ø是电压和电流的相位差。 |
| 相位差Ø的精度 | ±[|Ø-cos-1(λ/1.0002)|+sin-1] deg±1位 电压和电流为额定量程。 |
GP-IB接口
| 项目 | 规格 |
| 兼容设备 | National Instruments • PCI-GPIB and PCI-GPIB+ •PCIe-GPIB and PCIe-GPIB+ • PCMCIA-GPIB and PCMCIA-GPIB+ • GPIB-USB-HS and GPIB-USB-HS+ 使用 NI-488.2M Version 1.60 或更新版的驱动 |
| 电气和机械规格 | 符合IEEE标准488-1978 (JIS C 1901-1987) |
| 支持协议 | IEEE488.2-1992 |
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