解析仪器带宽对丈量成果的影响

  工程师们在调试的过程中，会常常发现，同一个信号用不同的设备测验，成果往往会有些不同。究竟哪一个成果才是精确的?咱们要科学的选用设备做测验，不要被过错的成果“欺骗”了。

  不同的测验设备都有典型的使用场合和丈量规模，为何会呈现丈量成果不共同的状况，往往和测验设备自身的参数特性有联系，其间很要害的一个目标便是仪器的带宽。带宽不同的仪器，哪怕测验相同的信号，测验成果往往也都不同。

  首要咱们来看看仪器丈量带宽是什么。仪器的丈量带宽简略而言便是仪器可以测验的频率规模，咱们将信号幅值衰减到-3dB的频率点称为带宽截止频率点，即在输入某一频率正弦波，丈量到的起伏衰减为实践起伏的70.7%时，该频率点称为带宽，如下图所示。

  不同丈量仪器，其带宽都不相同。原因有许多，有些是产品使用和测验目标决议的，比方某些测验使用，用不到很高的带宽，或许信号频率比较固定，测验也有对应的规范，如咱们常见的电能质量分析仪，其主要是针对电网信号做丈量，而电网的信号频率便是50Hz/60Hz，因而专用的电能质量分析仪的带宽往往也在这个规模。又比方示波器，示波器的带宽往往十分大，市场上常用的带宽一般有200MHz、350MHz、500MHz，高频使用还会用到1GHz以上的带宽。由于示波器常用来捕获时刻很快的信号，而且要求能完好的复原波形形状，所以带宽有必要很高才干完成功用。

  还有一些仪器是由于产品定位不同或许自身的技能瓶颈问题，带宽也各有差异。如功率分析仪、功率计、电参数表等。功率分析仪作为高端丈量仪器，一般为高精度高带宽，带宽可以到2MHz乃至5MHz;功率计更多用于产品的检测和出产测验，所以带宽会相对低一些，一般在100KHz~500KHz;而电参数表大都用于低端使用产品，带宽一般不超越50KHz。

  带宽的不同对测验成果而言究竟有咋样的影响呢?下面咱们看一个实测事例，在某LED测验现场，用两台带宽不同的功率计测验LED驱动的输入(市电工频50Hz)电参数，包含电压、电流、功率、功率因数等，测验成果如下图所示：

  从图中可以正常的看到，两台设备测验的电压、有功功率根本共同，可是功率要素确相差很大。而功率因数的核算跟无功功率有十分亲近的联系，因而能判别两台设备测验的无功功率必定有相差。两台设备的标称的根本精度都相同，但带宽却相差很大。致远电子的PA310带宽为300KHz，而另一台设备的带宽只要5KHz，LED驱动模块的作业原理为开关输出，因而必定会有高频的信号引进，带宽低的设备测验不到高频信号，因而测验成果也就与带宽高的设备相差甚远。

  为了验证测验成果的确是带宽引起的，咱们对PA310进行了线路滤波器的设置，打开了一个5.5KHz的线路滤波器，然后比照两台测验的功率要素，成果两台设备的功率要素的确共同，这也就证明了带宽的确是影响测验成果的重要要素。

  看到这儿，有人会问，带宽是否越高越好，其实带宽也并不是越高越好，由于带宽越高，引进的高频信号也就越多，许多高频信号对测验成果会形成负面影响，这也不是咱们所期望的。可是仪器的测验带宽必定要能满意被测设备的频率规模，不然测验不到实在信号，掩耳盗铃，终究也是过错的定论。