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2019年04月18日 | 技术文章：巧用“录波”功能测试电机启动波形
2019-04-18 来源：ZLG立功科技·致远电子
电机启动和停止瞬间波形会有一个快速变化的过程，启停测试通常的做法是用示波器测试，但示波器精度偏低，无法准确的进行数据测量和计算，下面内容会提出一种新的解决方案。
一、电机启动测试现状
电机在我们生活中非常常见，电机技术对我们未来的发展有至关重要的意义。电机性能的测试对电机研发者而言有着重大意义。电机在正常工作时，人们往往会将电机控制在高效区，此时电机工作状态相对稳定，所以传统的电机测试只注重稳态测试。但随着电机控制精度的不断提高，电机应用环境不断复杂，越来越多的人开始关注电机启停状态、电机瞬态响应等快速突发信号。在传统的测试中，这些快速突发信号的测量需要用高性能的示波器或录波仪进行抓取。但是示波器精度低，而且计算能力有限，录波仪的精度、计算能力虽然可以保证，但成本又非常高昂，所以实测当中用的很少。而功率分析仪是电机测试必备的仪器，如果能用功率分析仪来实现电机快速瞬态的测试，那对电机测试而言是最有效、最划算的方案。
二、功率分析仪测试电机启停的难点
既然用功率分析仪来实现电机启停测试是最优方案，那为什么一开始的功率分析仪厂家不把电机启停测试和瞬态测试功能做上去呢？其实这是有原因的，我们来做一个功率分析仪和示波器的对比。
示波器的采样率很高，一般都是GSa/s为单位，但是ADC位数只有8位，所以精度不够，更关键的是，示波器测量波形会存在死区，也就是波形会丢失，而如果进入滚动模式（保证波形不丢失）时采样率又会大大降低进一步削减精度。
功率分析仪的精度很高，ADC至少是16位甚至18位，而且区别于示波器的是，功率分析仪要求不能存在死区，必须把所有的波形和数据采集并分析才能保证结果正确。因为ADC位数更高，且要求数据实时计算处理，所以对功率分析仪的运算处理能力要求就大大超过了示波器。目前绝大部分的功率分析仪都没有足够强的处理能力在计算处理数据之余进行波形记录。
ZLG立功科技-致远电子的PA系列功率分析仪得益于其强大的硬件架构，创造性的实现了板卡边缘计算，大大减轻了主机的计算任务，所以可以实现数据计算之外的波形记录，进一步实现电机的快速、瞬态测试。
三、功率分析仪实现波形记录的方法
用PA系列功率分析仪实现波形记录的方法有多种，这里介绍两种常用的方法。
1. 第一种方法：仪器直接波形记录显示
PA功率分析仪的功能菜单中，有一个“常规分析”功能，如下图所示。
进入“常规分析”功能之后，就可以点击界面中的“测量”按键，此时仪器，此时仪器界面中的波形会停止刷新。然后通过菜单选择要查看的波形帧数，屏幕上就会显示出记录的波形图，并且可以像操作示波器一样放大缩小波形图或对波形进行测量分析。
2. 第二种方法，仪器记录波形数据，通过软件后期分析
PA系列功率分析仪点击“store”按键会进入存储设置菜单，在存储数据项目列表中，选中波形数据对应的项目，
设置完成后，点击“开始”按键进行存储，存储结束点击“停止”、“重置”即可保存。PA系列功率分析仪内置60G固态硬盘，可以满足长时间存储波形的需要。数据存储结束之后，可以通过多种方式将数据导出到PC，然后通过标准上位机软件，可以实现数据的后期处理，如此一来就不用当心数据分析过于仓促。
ZLG立功科技-致远电子全新系列功率分析仪已经实现了1ms的波形刷新率，不仅可以实现波形的记录，还可以轻松实现电机瞬态的测试，关于电机瞬态突变的测试，后面会再继续探讨。
史海拾趣
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