谐波测试仪的使用
谐波测试仪的使用
1、总则
（1）电能质量的现状
随着高科技产业的发展，电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感，电器设备的正常运行甚至使用寿命都与之息息相关。电能质量问题又可分为电压质量和电流质量两个方面。电压质量问题指会影响用户设备正常运行的不理想的系统电压，包括电压的闪变(Flick)、瞬时过电压(Swell)、谐波畸变 (Harmonics)、各相电压不平衡(Unbalance)等情况；电流质量问题指电力电子设备等非线性负荷给电网带来的电流畸变，包括流入电网的谐波电流，以及无功、不平衡负荷电流、低频负荷变化造成的闪烁等。
目前电能质量问题主要由负荷方面引起。例如冲击性无功负载会使电网电压产生剧烈波动，降低供电质量。随着电力电子技术的发展，它既给现代工业带来节能和能量变换积极的一面，同时电力电子装置在各行各业的广泛应用又对电能质量带来了新的更加严重的损害，已成为电网的主要谐波污染源。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，使绝缘老化，寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波还会引起电力系统局部发生并联谐振或串联谐振，使谐波含量被放大，致使电容器等设备烧毁。
（2）谐波的产生
谐波的产生：冶金、石化、矿山、建材、钢铁、医疗、给排水，以及大、中型企业的变电所或配电室的电力系统中都包含有大量的谐波源，谐波主要是由各种电力电子装置（含家用电器、计算机等的电源部分）、变压器、发电机、变频器、电弧炉、荧光灯等。在电力电子装置大量应用之前，最主要的谐波源是电力变压器的励磁电流，其次是发电机。在电力电子装置大量应用之后，它成为最主要谐波源。
（3）谐波的危害
谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的使用效率，大量的3次谐波流过中线时会使线路过热甚至发生火灾。
谐波影响各种电气设备的正常工作。谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。
谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短以至损坏。
谐波会引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，这就使上述两项危害大大增加，甚至引起严重事故。
谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不正确。
谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者引起噪声，降低通信质量；重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
（4）谐波测试的必要性
不同的谐波源产生的谐波含量具有很大的差异性，不同的用户其负载使用的情况也不同。同样的谐波源在不同场合、不同用户那产生的谐波危害也不一样，有可能会加重，也有可能会减弱。因此，需要对具体用户进行具体分析。
通过对现场用户负载实际运行情况的了解，对用户实际电能质量的测试，掌握其具体谐波含量，对其数据进行分析，以达到最好的滤波补偿效果。
2、现场交流需要了解掌握的内容
测试人员到达现场后，应与用户相关技术人员充分交流，掌握所需项目信息，以便后期的方案设计。需要了解掌握的内容包括如下：
（1）电力系统图
最好能拷贝到电子版用户的电力系统图，通过系统图我们可以了解到用户的设备组成情况，以免用户在口述时有遗漏的。
（2）谐波测试考核点(PCC点)
应了解用户谐波测试考核点（PCC点）的具体位置；掌握PCC点母线的最大、最小短路容量；PCC点协议用电量占供电系统容量比例。谐波计算分析、仿真时需用到。
（3）主变压器参数信息
详细记录用户主变压器的相关参数信息，包括：主变压器容量（kVA）、一次/二次电压变比(kV)、一次/二次电流(A)、短路阻抗(%)、空载损耗（kW）、负载损耗（kW）、空载电流（A）、变压器接法（Y/Δ点数）、其他有关信息。
（4）主要谐波源专用变压器参数信息
详细记录用户主要谐波源专用变压器的相关参数信息，包括：变压器容量（kVA）、一次/二次电压变比(kV)、一次/二次电流(A)、短路阻抗(%)、空载损耗（kW）、负载损耗（kW）、空载电流（A）、变压器接法（Y/Δ点数）、其他有关信息。
（5） PCC点至主变的电缆型号、长度
了解用户PCC点至主变压器的连接电缆的规格型号、长度，计算线路阻抗用，分析系统阻抗。
（6）若用户原先配有补偿装置应了解其具体配置
若用户原先配有补偿装置应充分了解其具体配置，包括：安装位置、容量、额定电压、补偿方式、接法、电抗率等相关参数。看其是否可继续使用，是否会与我方设计的滤波补偿装置相冲突，是否会引起谐振等。
（7）主要谐波源的具体情况
应向用户详细了解主要谐波源的相关信息，包括：谐波源的性质（变频器、电弧炉、中频炉、电动机、轧机等）、整流脉动数、功率整流类型（可控硅整流/二级挂整流）、设备容量、数量。如为多个谐波源因分别记录。
（8）用户用电情况
应掌握用户的具体用电情况，包括：每月的有功功率平均值、每月无功功率平均值、当前平均功率因数、目标功率因数、用户近半年的有功实际消耗量、用户近半年的无功实际消耗量、工作制式（8/24小时）、各种负荷状态下的功率因数、近期用电设备增加情况。
（9）谐波测试注意事项
测量的谐波次数一般为第2到第25次，根据谐波源的特点或测试分析结果。
对于负荷变化快的谐波源（例如：炼钢电弧炉、晶闸管变流设备供电的轧机、电力机车等），测量的间隔时间不大于2min，测量次数应满足数理统计的要求，一般不少于30次。
谐波测量的数据应取测量时段内各相实测量值的95%概率值中最大的一相值，作为判断谐波是否超过允许值的依据。但对负荷变化慢的谐波源，可选五个接近的实测值，取其算术平均值。
为了实用方便，实测值的95%概率值可按下述方法近似选取：将实测值按由
大到小次序排列，舍弃前面5%的大值，取剩余测值中的最大值。
参考《谐波测试报告》。
3、测试仪器的具体使用方法
测试仪器： Fluke 435（含本体、数据线、电源、电压钳、电流钳）
注意：我公司购买的Fluke 435 谐波测试仪具有3种电流钳（5A、400A、3000A），应根据现场实际使用情况选配合适的电流钳。
测试配套安全设施：安全帽、绝缘手套、绝缘鞋
注意：现场谐波测试人员测试前，应将配套安全设施佩戴好，并且测试时至少有2人在场，严禁1人单独操作。
测试地点：用户PCC点考核侧。
注意：如进行6kV以上高压谐波测试，应在用户主变压器后进线柜进行测量，在二次端进行测量，选用5A电流钳；如进行400V低压谐波测试，应在用户主变压器后进线柜进行测量，根据用户低压侧额定电流，选用400A或3000A电流钳。
具体测试步骤：
（1）测试仪输入端连接
对于三相系统，按图1所示连接。首先将电流钳夹在A相（L1）、B相（L2）、C相（L3）及N相（中性线）导体上。钳夹上标有箭头（应从负载端流出指向变压器端），用于指示正确的信号极性。
接下来，完成电压连接：先从接地（Ground）连接开始，然后依次连接N、A(L1)、B(L2)和C（L3）。记住要复查连接是否正确。要确保电流钳夹牢固并完全夹钳在导线四周。
如测试时间较长，看电池用量是否充足（电池满格状态下可供3小时测试），如电量不够，还应连接上电源。
图1 分析仪与三相配电系统的连接
（2）测量模式快速概览
“SCOPE”——示波器模式
“MENU”——测量菜单通过菜单（MENU）键可以使用的测量功能。有下列功能可用：
“MONTIOR”——电力质量检查。有下列功能可用：
（3） 屏幕和功能键
谐波测试分析仪有五种不同的屏幕类型可供显示测量结果。每种屏幕类型均以清楚明了的数据显示方式布局。相位分别用不同颜色表示。可用箭头和功能键来选择：黑色背景的高度显示表示当前选择。具体屏幕及其功能解释如下：
A 、
计量屏幕
该屏幕给出重要数字测量值的快速概览。如：VOLTS/AMPS/HERTZ （电压/电流/频率）模式下的计量屏幕。
屏幕信息：
B、趋势图（TREND）屏幕
趋势图（Trend）屏幕在计量屏幕的一行内显示测量值随时间的变化。例如：VOLTS/AMPS/HERTZ TREND。时间为水平显示。趋势图显示在屏幕的右侧逐步形成。
为了持续记录数据，在需要时，可压缩时间轴。
功能键：
C、波形（WAVEFORM）屏幕
以示波器波形屏幕为例。电压和电流波形的显示方式与示波器相似。
功能键：
D、相量（PHASOR）屏幕
在矢量图中显示电源盒电流的相位关系。以示波器相量（Scope Phasor）屏幕为例：
功能键：
E、条形图（BAR GRAPH）屏幕
例如电力质量监测（Power Quality Monitoring）条形图屏幕。如果重要的电力质量（Power Quality）参数满足要求，该屏幕还提供快速指示。
参数包括：RMS有效值电压、谐波、闪变、快速电压变化、骤降、骤升、干扰、不平衡、频率及电力线发信。
如果相关参数超出其标称值之外，则条的长度增大。
条形图具有较宽的基线（指示某个参数必须在规定水平之内的用户可定义时间百分比：例如10分钟观察期内95%的读数必须在水平之内）及指示固定的100%极限的狭窄顶部。如果违反了这些极限值中的一个，则相关的条将从绿色变成红色。水平虚线表示显示屏上的两个极限。你可以使用一组预先定义的极限值或自定义极限值。例如按照国家标准预先定义的极限值。
电力质量监测（Power Quality Monitoring）可通过监测（MONITOR）键使用，及通过菜单立即或定时启动。
光标下的条形图测量值显示在屏幕的表头部位。
屏幕信息：
利用功能键打开包含下列详细信息的子菜单：
（4）设置分析仪
设置（SETUP）键可打开菜单来针对您的测量要求设置分析仪。
功能键允许使用子菜单来调整：
功能键中需注意以下参数的设置：
F1——显示信息的语言，设置为“Chinese”,按“OK”退出。
F4——“Phase Colors”中可将“L1/L2/L3/N/GND”设置为常用的“黄/绿/红/蓝/黄绿”；将“Battery Save”设为“Disabled”,这个将在数据由仪器导入电脑时起作用；将“Memory Configuration”设为“8MB Memory,8MB logging”。
“CLEAR ALL MEMORY”将清除记录模式下的测试值和屏幕。
“SETUP”界面中主要进行以下参数的设置：
根据实际接线方式，选择接线配置，在“Config”按“ENTER”进入选择接线配置界面，选择相应的接线方式。通常在低压测试时选择“PAGE1-3.0 WYE”，在高压测试时选择“PAGE2-3.0 1T”,通过F1~F3来选择FAGE1~3,通过箭头进行调整，按F5(OK)确认，再按（OK）退出。
根据实际测量电压，选择标称电压，通过箭头进行调整，让光标指在“Vnom”，按“ENTER”进入选择标称电压界面，选择相应的标称电压。通常在低压测试时选择“400V”，在高压测试时选择“100V”。
根据电流夹钳的类型选择探头类型，通过箭头进行调整，让光标指在“A Range”,按“ENTER”进入选择探头类型，通过箭头进行选择对应的探头类型。通常在低压测试时选择“1 mV/A”对应400A或“0.1 mV/A”对应3000A，在高压测试时选择“i5s”对应5A。
（5）保存屏幕
该测试仪可保存50个屏幕值，用于测试观察。
内存使用
内存（MEMORY）键允许使用菜单来保存（SAVE）、调用（RECALL）、删除（DELETE）数据与屏幕（Data and Screen）副本以及打印（PRINT）。数据文件包括屏幕、趋势图、计量屏幕、设置值及极限值。在调用后可使用光标和缩放。
功能键允许进行以下选择：
（6）使用操作详细说明
A、示波器波形和相量
简介：
示波器（Scope）模式以波形或矢量图方式显示所测电力系统的电压和电流。此外还显示相位电压、相位电流、频率、电压和电流之间的相角等效值。
示波器波形
按“SCOPE”键进入示波器波形
示波器波形（Scope Waveform）屏幕中以示波器样式快速更新电压和/或电流波形的显示。屏幕表头部位显示相关的rms有效值电压/电流值。依照默认，显示两个波形周期。通道A(L1)是基准通道，显示从0V开始的两个完整周期。
可用的功能键：
为了能在绝大多数情况下获得良好的显示效果，波形的范围都作了预先调整。这是标称电压（Vnom）和电流量程（A量程）为基础。如果需要，可以修改波形范围。
按F3进入示波器相量（Phasor）屏幕：
相量（Phasor）屏幕是在矢量图中显示电源和电流的相位关系。基准通道A(L1)的矢量指向水平正方向。其他数值包括基波相位电压、频率和相角。屏幕表头部为显示rms有效值和电压和/或电流值。
可用的功能键：
提示与技巧：
B、电压/电流/频率
简介：
按“MENU”键进入菜单，选择“电压/电流/频率”，按“OK”键进入。
可用的功能键：
按“TREND”键进入趋势图
可用的功能键：
提示与技巧：
C、谐波
简介：
按“MENU”键进入菜单界面，选择“谐波”，按“OK”键进入谐波测试界面。
下表显示一个屏幕内同时显示的条形图数量：
可用的功能键：
按“F3(METER)”进入计量屏幕：
FLUKE435电能质量测试仪使用手册
Three Phase Power Quality Analyzer Fluke435 使 用 手 册 2010年8月12日
Fluke整体介绍 1测量范围： 1.1电压输入： a)最大输入电压：1000Vrms b)标称电压范围：50至500V，内部分为三个范围：500V、250V、 125V c)最大峰值电压：6KV d)输入阻抗：4MΩ//5PF 1.2 电流输入： a)输入范围：用仪表附带的电流夹i5s，1至5Arms;用可选电 流夹i430flex-4pk，0.1至3000 Arms b)输入阻抗：50KΩ 1.1.2标称频率：40…70Hz 1.2菜单功能介绍：Fluke435菜单主要有SETUP、SCOPE、MENU、MONITOR、 MEMORY、SAVE SCREEN 1.2.1对测试仪进行设置：使用设置（SETUP）功能 1.2.2检查电压导线和电流线夹是否正确连接：使用示波器波形(Scope Waveform)和示波相量（Scope Phasor）功能 1.2.3查看电力系统的各项数据：使用菜单（MENU）功能 1.2.4对测试仪数据集进行内存管理：使用内存（MEMORY0）功能 1.2.5对电力系统电能质量有一个总体了解：使用检测（MONITOR）功能。 1.2.6 制作屏幕画面：使用制作屏幕画面（SAVE SCREEN）功能
打开测试仪，会出现一个开机欢迎屏幕： 按F1键 可查看测试仪设置的系统接线方式
2.1设置测试仪：点击SETUP键，进入设置菜单界面 我们按照设置菜单界面选项按从上到下的界面进行设置。 2.1.1 User用户参数选择：按F4键进入测用户参数选择菜单。 a)相位标记（Phase Identification）：使用下/下箭头键来选择A、B、C 或 L1、L2、 L3。按功能键 F5 –确定（OK）来确认。
频谱分析仪使用指南
Spectrum Analyzer Basics 频谱分析仪是通用的多功能测量仪器。例如：频谱分析仪可以对普通发射机进行多项测量，如频率、功率、失真、增益和噪声特性。 功能范围(Functional Areas ) 频谱分析仪的前面板控制分成几组，包含下列功能：频率扫描宽度和幅度(FREQUENCY,SPAN&LITUDE)键以及与此有关的软件菜单可设置频谱仪的三个基本功能。 仪器状态(INSTRUMENT STATE )：功能通常影响整个频谱仪的状态，而不仅是一个功能。 标记(MARKER)功能：根据频谱仪的显示迹线读出频率和幅度 提供信号分析的能力。 控制(CONTRIL)功能：允许调节频谱分析的带宽，扫描时间和 显示。 数字(DATA)键：允许变更激活功能的数值。 窗口(WINDOWS)键：打开窗口显示模式，允许窗口转换，控 制区域扫宽和区域位置。 基本功能(Fundamental Function) 频谱分析仪上有三种基本功能。通过设置中心频率，频率扫宽或者起始和终止频率，操作者可控制信号在频幕上的水平位置。信号的垂直位置由参考电平控制。一旦按下某个键，其
功能就变成了激活功能。与这些功能有关的量值可通过数据输入控制进行改变。 Sets the Center Frequency Adjusts the Span Peaks Signal Amplitude to 频率键(FREQUENCY) 按下频率( FREQUENCY)键，在频幕左侧显示CENTER 表示中心频率功能有效。中心频率(CENTERFREQ)软键标记发亮表示中心频率功能有效。激活功能框为荧屏上的长方形空间，其内部显示中心频率信息。出现在功能框中的数值可通过旋钮，步进键或数字/单位键改变。 频率扫宽键(SPAN) 按下频率扫宽 (SPAN)键， (SPAN)显示在活动功能框中，(SPAN)软键标记发亮，表明频率扫宽功能有效。频率扫宽的大小可通过旋钮，步进键或数字键/单位键改变。 幅度键(AMPLITUDE)按下 按下幅度键(AMPLITUDE)参考电平(REFLEVEL)0dbm显示在 激活功能框中，( REFLEVEL)软键标记发亮，表明参考电平功
三相谐波在线监测仪
SD-XB型三相谐波在线监测仪 主要用途： 对变电站母线或低压电网的频率、谐波、电压、电流、功率因素、正负序电压、正负序电流、不平衡度、无功、有功、有功电度、无功电度等电量进行全天候的监测，为全面掌握电网质量、电网改造和电网谐波治理提供依据。 适用场合 1、6—500 kV/50Hz 高电压电网的二次回路AC100V/50Hz。 2、0.4 kV/50Hz 低压电网。(选用SD-XB-220型) 功能特点： 仪表监测并实时显示如下电能参数 1.三相电压、电流和电网频率、功率因数。 2.三相 3-31 次谐波电压、谐波电流含有率。 3.三相电压、电流谐波总畸变率。 4.三相电压、电流不平衡度（ξ） 5.正序电压、负序电压、正序电流、负序电流和零序电流。 6.三相有功功率，无功功率，有功电度、无功电度。 7.运行时间 保护措施 1.过压、过流保护和雷击防护。 2.失电保护、一年内数据不丢失。 统计数据： 1、电压质量数据包括 1.1 运行总时间、合格时间、合格率。 1.2 超上限时间、超上限率、超下限时间、超下限率。 1.3 最大电压值、最小电压值及其出现的时间。
2、谐波监测数据包括。 2.1 总谐波电压含量及畸变率、3-31 次谐波电压分量及含有率。 2.2 总谐波电流含量及畸变率、 3-31 次谐波电流分量及含有率。 2.3 谐波电压畸变合格时及合格率、畸变最大值及其出现的时间。 2.4 谐波电流畸变合格时及合格率、畸变最大值及其出现的时间。 测量精度 1.电压测量：0.2级 / 0.5 级。 2.频率偏差不大于：0.01Hz 3.时钟误差：每天≤± 1s ，每年≤± 5min 4.最大功耗：＜ 5VA 5.电网谐波测量精度： A级/B 级 数据采集与管理 1.具有 RS232 、 RS485 标准通讯端口，可用 PC 机现场采集。 2.上位机基于 WINDOWS 操作平台，各种采集的数据都能自动生成各种报表、曲线、棒 图。 3.报表可根据需要转换为 WORD 或 EXCEL 格式打印。各种报表、曲线和棒图均可通过 EMAIL 对外发送。
频谱分析仪的使用方法
频谱分析仪的使用方法（第一页） 13MHz信号。一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外，数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的，所以在待机状态下，频率计很难测到射频电路中的信号，对于这一点，应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。 1．分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下： 分贝数：101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A功率比B功率大3dB， 2．分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为： 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来，为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下，惠普的频谱分析仪性能最好，但其价格也相当可观，早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜，国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多，其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1．性能特点 AT5010最低能测到2.24uv，即是-100dBm。一般示波器在lmv，频率计要在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时，有的频率点测量很难，有的频率点测最不准，频率数字显示不
智能化电网谐波分析监测仪研制
振 动 与 冲 击 第18卷第4期JOU RNAL O F V I BRA T I ON AND SHOCK V o l .18N o .41999 智能化电网谐波分析监测仪研制 毛谦敏 肖艳萍 (中国计量学院) (浙江大学) 摘 要 本文提出了一种以M CS -96单片机为核心,利用锁相技术实现整周期同步采样,运用 FFT 算法进行数据分析而实现的工业电网谐波分析监测仪的设计方案。 关键词:谐波,单片机,锁相环,FFT 中图分类号:T P 274 0 引 言 随着冶金、化工和电气化铁路等换流设备及其它非线性负载不断引入电力系统,大量谐波注入电网,造成电网系统中谐波含量急剧上升和电压波形严重“畸变”,致使电能质量下降。由于大幅值的谐波电流和谐波电压的出现,给电网中设备的安全可靠运行带来了极大的危害,同时对传统测量方法及常用工频仪表的使用也带来了一系列的影响。 为了保证电网系统的安全、可靠、高效运行,减少电网谐波含量是一项紧迫又有效益的任务,为了达到这个目的,首先必须实现方便准确地对电网谐波含量进行测量。根据测量结果,了解电网实际情况,并在此基础上寻找出主要谐波源。根据具体情况采取相应的措施来减少谐波电流的注入,减少整个电力系统的谐波含量。 为了有效方便地实现对电网谐波的测试,本文提出了一种以单片机为核心的,能够满足一般测试精度要求,适于现场测试分析和在线长期监测的智能化工业电网谐波分析监测仪的设计方案。1 仪器工作原理 本文设计的是一种采样数字式电网谐波分析监测仪。通过测量电路处理电网电压和电流取样信号,并利用整周期同步采样电路和A D 转换器实现对被测信号的离散化和数字化采样。通过对采集到的时域信号作频谱分析处理获得电网电流和电压的总畸变率和各次谐波分量的值。 根据离散傅里叶变换(D FT ),对于时域周期性离散信号序列{f k },可通过D FT 变换获得其频 域特性: F n =1n 2N -1n =0 f k e j 2ΠN k n 事实上, F n 对应于被测信号的n 次谐波分量。 由此可得: (1)n 次谐波相对于基波的含量 D F n = F n F 1 (2)总畸变率 D F =2∞ n =2D F 2n ≈239 n =2D F 2n (依据《电网谐波暂行规定》,分析至39次谐波已经足够) 2 整周期同步采样 选择合理的采样方法对谐波分析的准确性和可靠性具有较大影响,尽管等间隔定时采样法电 收稿日期:1998-10-04 修改稿收到日期:1998-11-11 第一作者 毛谦敏 男,硕士,讲师,1966年10月生
电力谐波测试仪说明书
1、安装软件 【电能质量分析软件】包括两部分：USB驱动和【电能质量分析软件】安装程序。 先安装USB驱动程序，然后再安装【电能质量分析软件】。 1【USB驱动】安装 找到USB驱动，鼠标左键双击此图标，出现如下界面： 鼠标左键单击进行安装，安装完成后出现如下图界面。显示驱动安装成功。
如果正在使用仪器，可以用USB连接线把测试仪器与电脑连接，在电脑的右下角会弹出《找到新的硬件向导》 对话框中选择自动安装即可。（注：忽略驱动数字签名警告！）或者以后需要时用USB连接线把测试仪器与电脑连接， 在电脑的右下角会弹出《找到新的硬件向导》对话框中 选择自动安装即可。USB驱动安装完毕可以进行【电能质量分析软件】的安装。 2【电能质量分析软件】安装 用鼠标左键双击，开始安装，出现如下界面：
单击“下一步”，选择安装文件夹。 默认安装路径为“C:\Program Files\电能质量分析软件”，如果需要更改安装路径单击“更改”。 更改安装路径后，单击“确定”，然后再单击“下一步”，安装快捷方式文件夹。
单击“下一步”，准备安装。 单击“下一步”，开始安装 单击“完成”安装。
2、运行软件 在Windows桌面左下角，单击“开始”->“程序”->“电能质量分析软件” -> “电能质量分析软件”，界面如下： 点击：“电能质量分析软件”进入软件应用程序：
软件经专业人士精心设计，参考广大电力系统用户的宝贵意见，经过多次修改升级到现在的2.0版本。 下面我们对本软件的使用及功能进行更为详尽的描述。 3、站点管理 如果你是第一次使用本软件，软件运行后界面同上图，左边为站点管理区内。 区内第一行显示【供电公司】，表示用户名称。用鼠标左键双击【供电公司】，出现如下对话框， 用于根据自己的需要更改用户名称。例如改成【XX供电公司】： 用鼠标左键单击即可。 1 新建站点 在左边浅蓝色区域，鼠标指到[供电公司]单击左键，[供电公司]变蓝处于选中状态，单击鼠标右键，出现
安立频谱仪使用说明
安立频谱仪介绍
安立频谱仪使用章程 频谱分析仪的正面图如下： 下面介绍这些按键的功能： 第三章按键功能 硬键 硬键是指在面板上用黑色和蓝色标注的按键，他们有着特殊的功能。功能硬键有四种，他们位于下端，而右端则有17个硬键，这17个硬键中有12个硬键有着双重的功能，这就要看当前所使用的模式而决定它们的功能了。 功能硬键 模式 按一下“MODE（模式）”键，然后用“UP/DOWN（上下）”键来选 择所要操作的模式，然后再按“ENTER（回车）”键来确认所选的模 式。 FREQ/SPAN （频率/频宽）
按一下“FREQ/SPAN(频率/频宽)”键后便会出现“CENTER(中心)、 FREQUENCY（频率）、SPAN(频宽)、START(开始频率)和STOP(截 至频率)的选项。我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。AMPLITUDE (幅度) 按一下“AMPLITUDE(幅度)”键后便会出现“REFLEVEL(参考电平)、 SCALE(刻度)、ATTEN(衰减)、REF LEVEL OFFSET(参考电平偏移)、 和UNITS(单位)”选项，我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。BW/SWEEP (带宽/扫描) 按一下“BW/SWEEP(带宽/扫描)”键后便会出现“RBW、VBW、 MAXHOLD(保持最大值)、A VERAGE(平均值)和DETECTION（检 测）”选项，我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。KEYPAD HARD KEYS (面板上的硬键) 下面的这些按键是用黑色字体标注的 0～9 是当需要进行测量或修改数据时用来输入数据的。 ＋/－ 这个键可以使被操作的数值的符号发生变化即正负变化。 . 入小数点。 ESCAPE CLEAR 这个键的功能是退出当前操作或清楚显示。如果您在进行参数修改时 按一下这个键，则该参数值只保存最后一次操作的有效值，如果再按 一次该键则关闭该参数的设置窗口。再正常的前向移动（就是进入下 层目录）中，按一下这个键则返回上层目录。如果在开该仪器的时候 一直按下该键则仪器将恢复出厂时的设置。 UP/DOWN ARROWS
基于单片机的谐波检测仪的研究.
河北农业大学现代科技学院本科毕业论文(设计) 题目：基于单片机的谐波检测仪的研究 学部：工学部 专业班级：电子信息科学与技术0801 学号：XXXXXXXXX 学生姓名：XXXX 指导教师姓名：XXXX 指导教师职称：讲师 二O一二年六月三日
摘要 本文首先介绍了谐波分析算法的理论依据。在广泛使用的FFT算法的基础上，对谐波检测的对象进行数据分析，为系统的设计提供参考数据。本文完成了系统硬件电路的设计和仿真。硬件电路以MCS一51单片机为核心，配以适当的外围接口电路来完成各项功能。主要包括A／D采样电路、数据处理电路(单片机)、D/A转换器。软件设计以快速傅立叶变换(FFT)为主要部分，通过对所采集的数据来测量电参数。进行了相关软件算法的设计，完成每周期256点的离散采样，由单片机进行基2一FFT运算，运算结果可用于63次以下的谐波分析。系统程序采用模块化的设计思想，在软件设计中对每个模块都完成了框图设计和相关的编码设计。 关键字：单片机；谐波检测；FFT Abstract This paper first introduced the harmonic analysis algorithm theory basis. In the extensive use of FFT algorithm, on the basis of the object of harmonic detection of data analysis, for the design of the system with reference data. We completed a hardware circuit and the design of system simulation. Hardware circuit to 51 single-chip microcomputer is a MCS, match with appropriate interface circuit to the periphery of the complete all the function. Mainly includes A/D sampling circuit, data processing circuits (SCM), D/A converter. The software design with fast Fourier transform (FFT) as the main part, from all the data to measure electric parameters. Some software algorithm design, complete each cycle of discrete sampling 256 points, by MCU and 2 a FFT calculation, the operation result can be used for 63 times of the harmonic analysis. System programming the modularized design thought, in the software design of each module completed the block diagram design and relevant code design. Key word: single chip microcomputer;the harmonic detection; FFT
继电保护测试仪说明书
微机继电保护测试仪 使 用 说 明 书
目录 目录 (1) 第一部分微机继电保护测试仪使用说明 (3) 第一章装置特点与技术参数 (4) 第二章装置硬件结构 (6) 第三章单机操作模块功能说明 (8) 第四章外接PC机操作说明 (21) 第二部分继保软件操作说明 (21) 第五章软件操作方法简介 (22) 第六章交流试验 (24) 第七章直流试验 (32) 第八章状态系列 (34) 第九章谐波叠加试验 (38) 第十章频率及高低周试验 (41) 第十一章功率方向及阻抗试验 (45) 第十二章同期试验 (49) 第十三章整组试验Ⅰ和Ⅱ (54) 第十四章距离和零序保护 (59) 第十五章线路保护 (64) 第十六章阻抗特性 (70) 第十七章差动保护 (73) 第十八章 6-35KV微机线路保护综合测试 (80) 附录1：外接电脑串行通信口的设置 (85) 附录2：插接U盘等设备时设备驱动安装方法 (87) 附录3：各种继电器的试验方法 (87)
第一部分 继保使用说明
第一章装置特点与技术参数 第一节主要特点 ◆标准的4相电压3相电流输出具有4相电压3相电流输出，可方便地进行各种组合输出进行各种 类型保护试验。每相电压可输出120V，电流三并可输出120A，第4相电压Ux为多功能电压项，可设为4种3U0或检同期电压，或任意某一电压值的情况输出。 ◆单机操作方便单机由方便灵活的旋转鼠标通过大屏幕液晶显示屏进行操作，全部中文显示。可 完成现场大多数试验检定工作，可对各种继电器及微机保护进行检定，并可模拟各种复杂的瞬时性、永久性、转换性故障进行整组试验。开机即可使用，操作方便快捷。 ◆双操作方式，联接电脑运行通过Windows平台上的全套中文操作软件，可进行各种大型复杂 及自动化程度更高的校验工作，可方便地测试及扫描各种保护定值，可实时存贮测试数据，显示矢量图，绘制故障波形，联机打印报表等。 ◆软件功能强大可完成各种自动化程度高的大型复杂校验工作，如三相差动试验、厂用电快切、 备自投试验、线路保护检同期重合闸等，能方便地测试及扫描各种保护定值，进行故障回放，实时存储测试数据，显示矢量图，联机打印报告等。 ◆开关量接点丰富7路接点输入和2对空接点输出。输入接点为空接点和0～250V电位接点兼容， 可智能自动识别。输入、输出接点可根据用户需要扩展。 ◆大屏幕LCD显示屏本机采用320×240点阵大屏幕高分辨率图形液晶显示屏，全部操作过程均在 显示屏上设定，操作界面和试验结果均汉化显示，显示直观清晰。 ◆自我保护采用合理设计的散热结构，并具有可靠完善的多种保护措施及电源软启动，和一定的 故障自诊断及闭锁功能。 ◆具有独立专用直流电源输出装置设有一路110V 及220V专用可调直流电源输出。 ◆性价比高属于跨专业联合设计产品，综合了多专业的先进科技成果。兼具大型测试仪的性能， 和小型测试仪的价位，具有很高的性能价格比。
氧化锌避雷器特性测试仪说明书
HRYBJ 氧化锌避雷器特性测试仪 使用说明书 一、概述： HRYBJ 氧化锌避雷器特性测试仪是用于现场和实验室检测避雷器各项相关电气参数的专用仪器，广泛应用于氧化锌避雷器的现场在线监测（带电测试）和实验室（停电检修）的测试中。符合中华人民共和国电力行业标准《DL474.5—92现场绝缘试验实施导则—避雷器试验》的要术。本仪器采用微电脑进行采样、控制等先进技术，可测量氧化锌避雷器在工频电压下的全电流、三次谐波、阻性电流、阻性电流峰值、容性电流、有功功率等。在直流试验中，可测出氧化锌避雷器的全电流。并显示电压、电流的波形及打印输出。采用大屏幕液晶显示，汉字菜单提示操作，使人机交换功能更强,同时提供现场的接线显示。本仪器具有接线简单、测量精度高、可靠性强等特点。 二、仪器面板结构图： 输入 1 2． 电压信号输入端； 7．电源开关； 3． 安全接地端 ８. 微型打印机；
4．液晶对比度调节；；９．菜单操作键。 5．电源插座； 三、主要技术指标： 1．测量参数及范围 试验电压：kV 三次谐波电压：kV 全电流（峰值）：0~ 10 mA 三次谐波电流：0~ 10 mA 阻性电流（峰值）：0~ 10 mA 阻性电流峰值：0~ 10 mA 容性电流（峰值）：0~ 10 mA 避雷器功耗：0~ 4W(pt为1：1) 除显示上述各测量值外，还可显示电压及全电流的波形。 2．测量误差： 试验电压：±5% 全电流：±2% 阻性电流：±5% 容性电流：±5% 避雷器功耗：±5% 3．输入信号： 电压信号（PT的低压测）：AC 5 ~ 200V 电流信号：AC 0 ~ 10mA 4．工作电源： AC 220V±10% 50Hz 四、使用方法： 1．将仪器的接地端可靠的接地并接通电源，打开电源开关显示屏显示为： 点击“确认”键屏幕进入显示接线方式
【产品手册】JY6701电容电流测试仪使用手册-11页精选文档
JY6701电容电流测试仪 操作手册 目录 一、概述 (1) 二、技术指标 (1) 三、面板介绍 (2) 四、测量原理 (2) 五、中性点种类 (4) 六、使用步骤 (5) 七、安全事项 (9) 八、中性点电压的处理 (9) 九、仪器自检 (10) 十、仪器成套 (9) 十一、售后服务 (10) 使用本仪器前，请仔细阅读操作手册，保证安全是用户的责任 本手册版本号：JY6.28-2010 本手册如有改动，恕不另行通知。
全自动电容电流测试仪 一、概述 我国的电力规程规定当10kV和35kV系统电容电流分别大于30A和10A时，应装设消弧线圈以补偿电容电流，这就要求对配网电容电流进行测量以做决定。 另外，配电网的对地电容和PT的参数配合会产生PT铁磁谐振过电压，为了验证该配电系统是否会发生PT谐振及发生什么性质的谐振，也必须准确测量配电网的对地电容值。 测量配网电容电流的方法有单相金属接地的直接法、外加电容间接测量法以及在PT开口三角形加异频信号等方法，但是，在现场最受欢迎和使用较频繁的还是使用中性点电容法。 本型号电容电流测试仪，采用中性点电容法原理测量配网的电容电流。在做好安全措施后，在接触中性点前，先设置系统参数，然后则无需触碰操作仪器，使这项工作变得安全、简单且测试结果准确、可靠，不受其他运行条件影响，特别是系统不平衡的时候。 二、技术指标 1、测量范围：对地总电容≤120μF（三相对地）； 电容电流≤100 A（35kv系统） 电容电流≤200 A（6、10kv系统） 2、测量精度：±5% （0.5μF＜电容容量≤90μF）； ±10%（90μF＜电容容量≤120μF） 3、环境温度：-10～50℃； 4、相对湿度：≤90%； 5、工作电源：AC 220V ± 10% 50 Hz ± 1%；
频谱分析仪测量谐波的方法
频谱分析仪测量谐波的方法 嘉兆科技 无线电工程应用不仅要对射频信号的谐波进行测量，有时还要确定音频信号的总谐波失真(THD)。射频信号可能是已调信号或连续波信号。这些信号可以由有漂移的压控振荡器(VCO)或稳定的锁相振荡器或合成器产生。现代频谱分析仪能利用本文中所述方法来进行这些测量。本文还将讨论如何断定在分析设备或被测器件(DUT)中是否产生谐波、对不同类型信号的最佳测量方法以及对数平均、电压单位和均方根值(ms)计算的利用。 我们这里所处理的所有信号均假定为周期信号，亦即它们的电压随时间的变化特性是重复的。傅里叶变换分析可以将任何重复信号表示为若干正弦波之和。按一定目的产生的频率最低的正弦波称为基频信号。其它正弦波则称为谐波信号。可以利用频谱分析仪来测量基频信号及其谐波信号的幅度。 谐波常常是人们不希望存在的。在无线电发射机中，它们可能干扰射频频谱的其它用户。例如，在外差接收机的本振(LO)中，谐波可能产生寄生信号。因此，通常应对它们进行监控并将其减小到最低限度。 利用频谱分析仪对信号进行测量时，分析仪的电路也会引入其自身的某种失真。为了进行精确测量，用户需要了解所测得的失真究竟是所考察的信号的一部分还是由于引人分析仪所引起的。 分析仪所产生的失真起因于某些微弱非线性特性(因为它没有理想线性特性)。因此，可以用表明输出电压(O)与输入电压(I)之间的关系的泰勒(Taylor)级数来表示频谱分析仪的信号处理特性： V0=K1V i+K2V i2+K3V3i (1) 式中 V0=输出电压 V i=输入电压 K1、K2和K3均为常数 利用上面的关系式，可以直接证明：输入电压加倍将引起V i2项增加4倍(6dB)，因而引起对正弦波的二次谐波响应增加4倍。类似类推，三阶谐波失真随输入电平按三次方规律增加。有两种方法即依靠技术指标或实验能断定分析仪是否对测出的失真有影响。 为了依据分析仪的谐波失真技术指标来判断其影响，利用对失真量级的了解，将相对于分析仪输入混频器上的特定信号以伽给出的那些技术指标变换成针对选择的输入电平给出的dBC。图1示出这个过程的图解实例。从图中可以看出，对频谱分析仪只规定了二阶失真和三阶失真。而更高阶次的失真通常可忽略不计。 图1 频谱分析仪的失真极限可以分别针对二次和三次谐波电平绘出 与技术指标有关的数据点1:1和2:1钭率进行予测
谐波表说明书
多功能谐波电量仪表 特点：⊙4路开关量输入和4路开关量输出；输入/输出全隔离(可选) ⊙真有效值测量；(标配) ⊙具有可编程变送输出功能，可对电压/电流/有功功率/无功功率/频率/功率因数变送输出(可选) ⊙具有RS485数字接口，采用Modbus RTU通信协议(标配) ⊙具有2路电能脉冲输出；2路可编程报警；显示编程设置输入参数(可选) ⊙对显示页面选择/有功电能/无功电能有掉电保护功能(标配) ⊙具有3-31次谐波测量功能(标配) -⊙具有需量测量功能(标配) ⊙具有8时段4费率功能；实时时钟功能(可选) 该系列仪表可广泛应用于控制系统、SCADA系统和能源管理系统中、变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、智能建筑、智能型配电盘、开关柜中；有安装方便、接线简单、维护方便、工程量小、现场可编程设置输入参数的特点。 一、主要技术参数 网络三相三线、三相四线 电压额定值AC 100V 400V（订货时说明） 电压功耗<1V A (每相) 电压阻抗≥300KΩ 电压精度RMS测量、精度等级0.5 电流额定值AC 1A 、5A（订货时请说明） 电流过负荷持续:1.2倍瞬时:10倍/10S 电流功耗<0.4V A (每相) 电流阻抗<20mΩ 电流精度RMS 测量、精度等级0.5 频率45～60Hz、精度0.1Hz 功率有功、无功、视在功率，精度0.5% 电能四象限计量，有功精度0.5%，无功精度1% 显示可编程设置、切换、循环3排LED显示 电源工作范围AC/DC 100～240V 电源功耗≤5V A 输出数字接口标准RS-485、MODBUS-RTU 协议 脉冲输出2路电能脉冲输出（光耦继电器） 开关量输入4路开关量输入（干结点方式） 报警输出4路开关输出，250V AC/3A或30VDC/5A 模拟量输出4路模拟量变送输出，4-20mA DC 工作环境温度：-10～55℃湿度：＜85% RH 存储环境-20～75℃ 耐压输入和电源1600V AC, 输入和输出1600V AC，电源和输出1600V AC 绝缘输入、输出、电源对机壳＞5MΩ 尺寸(mm) 120W×120H×95L 96W×96H×95L 重量0.6Kg
频谱分析报告仪地使用方法
频谱分析仪的使用方法 13MHz信号。一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外，数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的，所以在待机状态下，频率计很难测到射频电路中的信号，对于这一点，应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。 1．分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下： 分贝数：101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A功率比B功率大3dB， 2．分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为： 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来，为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下，惠普的频谱分析仪性能最好，但其价格也相当可观，早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜，国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多，其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1．性能特点 AT5010最低能测到2.24uv，即是-100dBm。一般示波器在lmv，频率计要在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时，有的频率点测量很难，有的频率点测最不准，频率数字显示不稳定，甚至测不出来。这主要足频率计灵敏度问题，即信号低于20mv频率计就无能为力了，如用示波器测量时，信号5％失真示波器看不出来，在频谱仪上万分之一的失真都能看出来。
变压器介质损耗测试仪使用说明书
一、变压器介质损耗测试仪概说 变压器介质损耗测试仪是一种先进的测量介质损耗（tgδ）和电容容量（Cx）的仪器，用于工频高压下，测量各种绝缘材料、绝缘套管、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压设备的介质损耗（tgδ）和电容容量（Cx ）。它淘汰了ＱＳＩ高压电桥，具有操作简单、中文显示、打印，使用方便、无需换算、自带高压，抗干扰能力强等优点。JSY—03体积小、重量轻，是我厂的第三代智能化介质损耗测试仪。 二、变压器介质损耗测试仪技术指标 １．环境温度：０～４0℃（液晶屏应避免长时日照） ２．相对湿度：３0％～７0％ ３．供电电源：电压：２２０Ｖ±１0％，频率：５0±１Ｈz 5．输出功率：1ＫVA 6．显示分辨率：４位 7．测量范围： 介质损耗（tgδ）：０-50％ 电容容量（Cx）和加载电压： ２.5ＫＶ档：≤３00nＦ（３00000ｐＦ） ３ＫＶ档：≤２00nＦ（２00000ｐＦ） ５ＫＶ档：≤７6nＦ（７6000ｐＦ） ７.５ＫＶ档：≤３4nＦ（３4000ｐＦ） １０ＫＶ档：≤２0nＦ（２0000ｐＦ） 8．基本测量误差： 介质损耗（tgδ）：１％±０.０7％（加载电流２０μＡ～５00ｍＡ）正接 介质损耗（tgδ）：２％±０.０9％（加载电流５μＡ～２0μＡ）反接 电容容量（Cx）：１.５％±１.５pＦ 三、变压器介质损耗测试仪结构 仪器为升压与测量一体化结构，输出电压２.5KＶ～１０ＫＶ五档可调，以适应各种需要，在测量时无需任何外部设备。接线与ＱＳＩ电桥相似，但比其方便。 图一为仪器操作面板图，图二为仪器接线端面图。 ⑴显示窗————————液晶显示屏。 ⑵试验电压选择开关———当开关置于“关”时，仪器无高压输出。 ⑶操作键盘———————选择测量方式、起动、停止、打印等操作。 ⑷电源插座———————保险丝用５Ａ。 ⑸电源开关———————电源通断。 ⑹起动灯————————指示高压输出。 ⑺打印机————————打印测试结果。 ★★★★⑻接地端子——————使用前，必须将该端子可靠接地！！！ ★⑼测量电流输入端ＩＸ———有两个出线头，中心头（红色，有ＣＸ标记）应与被试品一端相接，屏蔽头（黑色，有Ｅ标记）是仪器内部高压输出一个参考端，在正接法测量时应接地；在反接法测量时应浮空；外接法参见“外接高压法”。 ★⑽标准电流输入端ＩＮ———仅当外接标准电容器进行测量时才用，该端应与外接标准电容器一端相连。ＩＮ必须小于１00ｍＡ！！！ ⑾测量高压输出端ＵＨ——只有一个大铁夹出线头（有ＵＨ标记），与被试品一端相接。
一文教你读懂谐波测量方法
一文教你读懂谐波测量方法 来源：仪商网 在很多人认识里，只有使用同步采样才能进行精确的谐波分析，其实采用非同步采样同样能进行谐波分析，而且在许多情况下甚至比同步采样法更优秀。PA功率分析仪提供了常规谐波、谐波和IEC谐波三种谐波测量模式，支持同步和非同步的谐波分析，将两种分析方式互补使用可提高谐波的分析能力。下面通过其计算方法的简单，结合实例讨论三种谐波模式的使用。 谐波测量基本原理 目前最常用的谐波分析方法是使用傅里叶变换，将时域的离散信号进行傅里叶级数展开，得到离散的频谱，从离散的频谱中挑选出各次谐波对应的谱线，计算得出谐波各项参数。 在实际实现时，由于离散傅里叶变换存在“栅栏效应”，采样频率不为基波的整数倍时，部分谐波可能不在离散傅里叶变换后的离散频率点上，需要使用特殊的手段将栅栏空隙对准我们关心的谐波频率点。其中同步采样法和频率重心法使用最为广泛。 同步采样法 顾名思义，就是使采样频率与基波频率同步改变。该方法从源头上保证数据的采样频率为基波频率的整数倍，如IEC 61000-4-7标准就规定50Hz使用10倍基波采样率，采样数据经离散傅里叶变换即可得到各次谐波分量。同步采样常用硬件PLL实现，需要实时调
整采样频率，频率的锁定需要时间，受限于滤波器及相关器件，很难做到很宽的频域，也很难保证频谱特别丰富时的准确性。 频率重心法 使用足够高的采样频率（一般大于4倍基波频率）即可满足直接对信号进行采样，将信号的频谱间隔拉开，并且使用更多周期的数据点做离散傅里叶变换，降低频谱泄露的影响。最后根据窗函数的功率谱分布特性，通过频谱的谱峰和次谱峰，找到真正的谱峰频点——即离散频谱的谱峰和次谱峰的重心。通过频率重心法消除了栅栏效应的影响，对各次谐波使用重心法，还得到一个偏离系数，使用该系数配合窗函数功率谱，可求解得到对应频点的相位和幅值等信息。至此，非同步采样法同样得到了各次谐波。受限于窗函数的频谱特性，该法需要用足够高采样率来保证各频率成分的频谱互相影响足够小；而且截断造成的泄漏也不能太大，否则产生的假频率叠加到真实频谱里，导致结果误差更大。 简单对比 基于以上实现原理可知，同步采样法精度取决于PLL的准确度，而后期计算简单。PLL 中用到的滤波器限制了支持的基波频率上限，因此在基波频率较高时，同步采样法一般无法支持；同样是滤波器原因，无法很好滤除低偶次谐波，所以低偶次谐波幅值较大时，PLL 就无法同步基波采样，谐波分析结果也就完全错误。 频率重心法不需要额外滤波器，采样器件可工作在支持的最高采样频率，使有效谱线拉开的同时提高了支持的谐波频率范围，而为了消除泄漏的影响，需要使用更多的数据进行傅里叶变换。所以频率重心法引入了数倍于同步采样法的计算量。另外，重心法需要使用至少两根谱线，而且受窗函数主瓣宽度限制，频率重心法所能支持的频率下限只能达到频率分辨率的三倍以上。由于频率重心法没有反馈过程，不依赖于信号，模拟电路实现简单，理论上只要采样率和使用的数据点足够，就能得到正确的结果。 特别地，因为同步采样需要硬件电路，受限与成本与体积，大部分测量仪器只支持一到两个PLL源，而频率重心法无此限制，甚至可任意定义基波源（对应于PLL源，用于确定基波）。 应用实例
谐波分析仪
中文名称：谐波分析仪 英文名称：harmonic analyzer 定义：测量和分析被测信号中谐波成分的幅值、相角、功率等参量的仪器。 应用学科：电力（一级学科）；电测与计量（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 1. 什么是谐波？ 在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等，变频器主要产生5、7次谐波。 直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上的广泛应用。导致电流波形畸变和三相不平衡日益严重，成为影响电能质量的重要因素。冲击性功率负荷（如电弧炉、直流输电换流站）投入电网运行后，会使电网电压发生波动，从而严重地干扰了电网中波动敏感负荷如照明、计算机、精密电子仪器等的正常运转。众多基于计算机，微处理器控制的精密电子和电力电子装置在电力系统大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，他们对系统干扰比机电设备更敏感，因此对电能质量的要求也更高。一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障，重则造成整个系统的损坏，由此带来的损失是难以估量的。另外,大量为提高生产效率,节约能源和减小环境污染而采用的基于电力电子技术的现代化设备正成为电能质量问题的主要来源。 随着我国市场经济的发展，电力工业已经逐步市场化，强化电能质量概念是时代发展的需要，是信息时代提出的新的挑战，用科学的方法，完善的管理，有效的提高我国电网的电能质量。电能质量的治理是最终目的，在线式电能质量监测仪的监测记录为电能质量的治理提供依据。该仪器采用32 位DSP28XX和16位高速AD，工业控制计算机，全中文接口，可靠性高，长期稳定性好。 二、谐波监测的方式 1、谐波监测分为非在线监测和在线监测两种方法； 2、非在线监测方法采用便携式测试仪，不定期对所关注的疑似谐波源进行测试；这种方法投资少，但存在实时性不强、工作量大、效率低等缺点；
安捷伦 E4402B频谱分析仪使用操作说明书
频谱分析仪使用方法简介 1简介 频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、频谱度、频谱稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用于测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，分析信号频率分量(频率和功率)，是一种多用途的电子测量仪器。频谱分析仪是对无线电信号测量的必备手段，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具。因此被称为工程师的射频万用表 2.面板
2.1 操作区 1.观察角度键，用于调节显示，以适于使用者的观察角度。 2.Esc键，可以取消输入，终止打印。 3.无标识键，实现左边屏幕上紧挨的右边栏菜单的功能。 4.Frequency Channel（频率通道）、Span X Scale（扫宽X刻度）和Amplitude Y scale（幅度Y刻度）三个键，可以激活主要的调节功能（频率、X轴、Y 轴）并在右边栏显示相应的菜单。 5.Control（控制）功能区。 6.Measure（测量）功能区。 7.System（系统）功能区。 8.Marker（标记）功能区。 9.软驱和耳机插孔。 10.步进键和旋钮，用于改变所选中有效功能的数值。 11.音量调节。 12.外接键盘插口。 13.探头电源，为高阻抗交流探头或其它附件提供电源。 14.Return键，用于返回先前选择过的一级菜单。 15.Amptd Ref Out，可提供－20dBm的50MHz幅度参考信号。 16.Tab（制表）键，用于在界限编辑器和修正编辑器中四处移动，也用于在有 File菜单键所访问对话框的域中移动。 17.信号输入口（50Ω）。在使用中，接50ΩBNC（卡口配合性连接器）电缆， 探头上必须串联一隔直电容（30PF左右，陶瓷封装）。 18.Next Window键，可用来选择在支持分屏显示方式功能中（如区域标记）的 有效窗口，在这样的方式下，按下Zoom键将允许在有效窗口的分屏显示与全屏显示间进行转换。 19.Help键，按下后屏幕会提示按面板或菜单上的键，按后会显示相应说明。 20.射频输出（50Ω），是内部跟踪发生器的源输出，只适用与选件1DN或1DQ。 如果跟踪发生器的输出功率过大，则有可能损坏被测器件，不要超过被测器件所能容许的最高功率。 21.I（电源开）键，接通分析仪电源。O（备用）键，断开分析仪多数电路的电 源。实际适用中，用I键开机，O键关机，拔掉电源线才能完全断电。开机后需5分钟时间预热，以保证分析仪满足器全部技术指标。 22.数字键盘区。