另一方面,目前市面上所有传感器都会引入相位误差,由于电子模块的延迟,这种误差在高频范围内会逐渐增大。不同型号之间的设计差异会加剧这一问题,因为这些差异会影响误差的大小。.

相位偏移校正功能可以补偿这种误差。为了使相位偏移校正功能正常工作,需要两个条件:
• 一台能够通过其软件进行正确计算的功率分析仪
;• 一个具有已知相位偏移的电流传感器。
为了便于解释功率分析仪软件中的计算,可以将其与示波器上的“去偏斜”或相位校正功能进行比较。如果由于电路延迟,示波器在不同的时间接收到两个不同的信号,“去偏斜”功能可以将这些信号对齐,从而用一个固定的时间值补偿它们的延迟。

实际上,在像 HIOKI PW6001 这样的功率分析仪中输入相位偏移校正值具有相同的效果,因为相位偏移本质上是电流和电压之间的延迟。例如,下图显示了 HIOKI CT68 系列电流传感器的延迟情况。延迟时间以纳秒为单位,是频率的函数:

图 1:HIOKI CT68 传感器的延迟时间


频率为 100 Hz 时 100 ns 的延迟与频率为 1 MHz 时 100 ns 的延迟的影响并不相同
。当上述时间延迟转换为以度为单位的相位延迟值时,这一点就显而易见了:

图 2:相位延迟与频率的关系


当然,这种简单的解释的前提是电流传感器的时延始终保持不变,与频率无关。HIOKI 电流传感器(例如 CT68 系列)正是如此,因此,回到对准功能,只需一个值即可补偿传感器的相位偏移。这
是 HIOKI 传感器的独特之处之一,但并非市面上所有电流传感器的标配。如果使用传统电流传感器,可能会出现以下情况:

图 3:传统传感器与 HIOKI CT68 系列传感器的比较。


具有随频率变化的时延的传感器会显著增加功率分析仪中相位偏移补偿的复杂性。这是因为无法确定应输入哪个值作为对准或“偏移”参数。HIOKI

电流传感器的另一个独特之处在于,其相位延迟与测量过程中导线在传感器内的位置无关:

图 4:HIOKI CT68 传感器的相位延迟以及电缆在传感器内的位置


图中只显示一条线的原因是,五个测量位置的相位延迟曲线完全相同。然而,这并非市面上所有传感器的普遍特性。通常情况下,电流传感器内部导电芯的位置会影响相位延迟值,如下图所示:

图 5:传感器的典型相位延迟及其在传感器内部的位置

如您所见,如果没有支持此功能的功率分析仪,相位偏移补偿就无法实现。然而,同样显而易见的是,功率分析仪和电流传感器的正确组合对于测量中精确的相位偏移补偿至关重要。HIOKI
多年来专注于功率测量传感器的研发,因此延迟因子一直是 HIOKI 工程师关注的重点。相比之下,其他制造商的传感器通常设计用于精确的直流电流测量,对延迟特性的要求相对较低。

因此,将 HIOKI 功率分析仪与 HIOKI 电流传感器结合使用,是适用于从直流到高频各种功率分析应用的理想解决方案。毕竟,一个巴掌拍不响。