功率計測試數據不穩怎么辦？

    警匪片里經常看到這樣的場景，在手槍前裝一個消音器，就能把聲音降低，使其他人聽不到動靜。其實測試設備里也有類似消音器的功能，只不過消除的不是聲音，而是信號噪聲或信號波動。

 

    測試需求

 

    功率計等測量儀器測試的電壓、電流、功率等數據一般都是有效值或平均值，一般情況下，只要被測信號比較干凈穩定，那么數據結果就會比較穩定，不會存在波動。但是在很多場合下，或是因為信號存在高頻噪聲，或是因為信號受負載影響存在波動，都會導致測試的數據存在波動，無法得到穩定數據，這就給工程師帶來了麻煩，如果工程師存在選擇恐懼癥，那么會在這些波動的數據中糾結很久了。

 

    解決辦法

 

    一旦出現數據波動的情況，我們該如何解決呢?其實方法還是有不少的，比如延長測試時間，假設原來的測試時間是1s，那么可以把時間延長到5s甚至10s，時間延長了數據必然會更加穩定。但是時間延長后帶來的問題就是同樣的時間內測得的數據點數變少，假如一份報告測試的數據點數一定的話，那么測試時間就會延長數倍以上，這在很多場合是無法接受的。

 

    那么除了延長時間之外，還有沒有其他解決辦法呢?顯然是有的。那就是功率計里的平均功能。平均功能是對采樣數據執行平均處理，能直接支持平均處理的測量功能有：U、I、P、S、Q等值。平均處理包括指數平均和移動平均兩種處理方式，下面介紹兩種方式的區別和應用。

 

    首先我們來列一個表格：

 

    指數平均

 

    選擇指數平均法，用戶可設定衰減常數對電壓或電流有效值、有功功率的瞬時值(采樣數據)進行指數平均，去除被測量的高頻成分。其中衰減常數可以手動設置，衰減常數設置值越大測量值越穩定，對輸入變化的響應速度也就越慢，也就是說測量延遲會相應變長。該平均法常用于信號中存在高頻信號，通過設定衰減常數減小高頻信號對數據的干擾，公式如下：

 

    移動平均

 

    移動平均法，用戶可設定移動個數對電壓或電流有效值、有功功率的瞬時值(采樣數據)進行移動平均，功率計其原理是采集N個信號之后對這些數據求平均，其中移動個數N可以手動設置，移動個數設置值越大測量值越穩定，同樣對輸入變化的響應速度也就越慢，該平均方法多用于信號本身存在波動的情況，比如因負載波動導致信號本身波動，就建議用移動平均，移動平均公式如下：

 

    總結

 

    我們測試的時候一定會遇到數據不穩定的情況，數據不穩定的原因可能有多種，比如高頻干擾、負載波動、低頻突變等，遇到這些問題的時候不要慌張，不是儀器測試不準，而是我們要用合適的方法去測試，這樣才能保證測試結果穩定準確，才不會出現選擇恐懼癥。