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吹田电气S5功率分析仪



吹田电气S5功率分析仪特性:

·  最高测量精度:±(读数的0.1%+量程的0.1%)
·  采样率: 100kS/s(16位)
·  多通道:1~3功率测量通道
·  电压、电流宽量程:直接输入0~1000V,0~40A
·  频率测量范围:DC、0.5Hz~500kHz
·  最高50次谐波测量
·  显示屏:5.7英寸TFT彩色液晶显示屏

 

吹田电气S5功率分析仪参数:

项目 规格
输入端类型 电压 插入式端子(安全端子)
电流 直接输入:接线柱
外部电流传感器输入:绝缘BNC接口
输入类型 电压 浮点输入,电阻分压方式
电流 浮点输入,分流器输入方式
测量量程 电压 峰值因数3: 15V, 30V, 60V, 100V, 150V, 300V, 600V, 1000V                      
峰值因数6: 7.5V, 15V, 30V, 50V, 75V, 150V, 300V, 500V
电流直接输入 峰值因数3: 500mA, 1A, 2A, 5A, 10A, 20A, 40A                    
峰值因数6: 250mA, 500mA, 1A, 2.5A, 5A, 10A, 20A
外部电流传感器输入 峰值因数3:50mV, 100mV, 200mV, 500mV, 1V, 2V, 5V, 10V
峰值因数6:25mV, 50mV, 100mV, 250mV, 500mV, 1V, 2.5V, 5V
仪器耗损 电压 输入电阻:约2MΩ
输入电容:约13pF(与电阻并联方式)
电流 ●直接输入: 约5mΩ+约0.1μH
●外部传感器输入: 约100kΩ
瞬时最大允许输入值
(≤20ms)
电压 2.8kV的峰值和2.0kV电压有效值中取较小值
电流 • 直接输入
450A的峰值和300A的电流有效值中取较小值
• 外部电流传感器输入
    峰值不超过额定量程的10倍
瞬时最大输入值(≤1s) 电压 2kV的峰值和1.5kV的有效值电压中取较小值
电流 • 直接输入
    150A的峰值和45A电流有效值中取较小值
• 外部电流传感器输入
峰值不超过额定量程的10倍
连续最大允许输入值 电压 1.5kV的峰值和1kV电压有效值中取较小值
电流 • 直接输入
100A的峰值和45A电流有效值中取较小值
• 外部电流传感器输入
峰值不超过额定量程的5倍
连续最大共模电压(50/60Hz) 电压输入端子: 1000Vrms
电流输入端子(/EX选件): 1000Vrms(可以测量的最大允许电压)
600Vrms(EN61010-2-030标准的额定电压)
电流输入端子(/EX选件): 1000Vrms
外部电流传感器输入接口: 600Vrms
额定对地电压 电压输入端子: 1000V
电流输入端子(/EX选件): 1000V(可以测量的最大允许电压)
600V(EN61010-2-030标准的额定电压)
电流输入端子(/EX选件): 1000V
外部电流传感器输入接口: 600V
共模电压的影响 在电压输入端子短路、电流输入端子开路状态下,施加1000Vrms。
●50/60Hz: ±量程的0.01%或以下。
●100kHz以下时的参考值:±量程的(最大量程/量程)×0.001×f%或以下。
但≥0.01%。 f的单位是kHz。电流传感器输入时是以上等式的10倍。等式
的最大额定量程是1000V或40A或10V。
采样率 100kS/s
A/D转换器 电压和电流输入同时转换
分辨率: 16-bit
最大转换速率:5us
有效输入范围 Udc和Idc为测量量程的0~±110%
Urms和Irms为测量量程的1~110% (或峰值因数6时为2%~220%)。
Umn和Imn为测量量程的10~±110%
Urmn和Irmn为测量量程的10~±110%
自动量程功能 量程升档(满足以下任意一个条件) 当Urms、 Irms超过测量量程的110%时
当信号的峰值超过约测量量程的330%时(峰值因数6时约超过660%
量程降档(满足以下所有条件) 当Urms、 Irms≤测量量程的30%,且Upk、 Ipk≤下档量程的300%(或峰值因数6时≤600%)时

 

测量条件

项目 规格
峰值因数  3(CF3)、6(CF6)(相对于测量量程的额定值)
测量区间 用于决定测量功能和执行运算的区间。
●测量区间由同步源信号的过零点决定
●谐波测量时,测量区间是从数据更新周期的起点到谐波采样频率的1024点的时间段。
接线方式 1P2W(单相2线)、 1P3W(单相3线)、
3P3W(三相3线)、 3P4W(三相4线)、
3P3W(3V3A)(三相3线, 3电压3电流表法)。
但接线方式取决于安装的输入单元数量。
比例系数 当外部电流传感器、 VT或CT接入到本仪器时,
可以在0.001~99999.99的范围内设定电流传感器换算比;
在0.0001~99999.9999的范围内设定 VT比、 CT及功率系数。
相位角 (度) 180°或360°
线路滤波器 可选择OFF, 500Hz或5.5kHz。
频率滤波器 可选择OFF或ON(截止频率:500Hz)
平均运算 1)类型
指数平均:从2-64中选择衰减常数
线性平均:从8-64中选择平均数
2)应用
常规测量:电压U、电流I、功率P、视在功率S和无功功率Q的参数可执行指数平均和线性平均,通过计算P和S的平均值得出功率因数λ和相位角φ。
谐波测量:电压U、电流I、功率P、视在功率S和无功功率Q的参数只能使用指数平均数,通过P、Q计算出功率因数λ。
更新率 100ms, 200ms, 500ms, 1s, 2s和5s
保持  保持显示测量数据
单次测量 在保持状态下执行单次测量
Null功能 消除外部直流偏置
补偿对象:各输入单元的电压和电流U1~U3、I1~I3
补偿范围:量程的±10%
零电平补偿 调零

 

 显示功能

项目 规格
显示        5.7英寸TFT彩色液晶显示屏
显示像素 640(水平)×480(垂直)点
数据显示类型 数值、波形、矢量、棒图、趋势
显示更新周期 与数据更新率相同
以下情况除外,
当数据更新率≤500ms时,数值和非数值的显示更新周期为1s。
触摸屏 支持触摸屏


 数值显示

项目 规格
显示分辨率 5位、4位      
显示格式 选择4值、 8值、 16值、全部值、单列谐波或双列谐波
显示项目 本仪器可测量的所有测量功能



波形显示

项目 规格
显示格式 单屏、双分屏、三分屏、四分屏
时间轴 1ms、2ms、5ms、10ms、20ms、50ms、100ms、200ms、500ms
触发 触发类型 边沿
触发模式 自动、标准、关
触发源 U1、U2、U3、I1、I2、I3、Ext clk
触发斜率 上升沿、下降沿、上升/下降沿
触发电平 触发源为输入单元的U、I时,触发电平:0~±99.9%
触发源为外部时钟信号时,触发电平设置无效
垂直缩放比例 0.1~100.0
波形映射 自动、固定、自定义
插补类型 线:两点间线段插补
点:仅显示数据点
网格显示 网格、刻度值、无显示
显示项目 各输入单元的电压和电流(U1~U3、I1~I3)


 矢量显示

项目 规格
矢量项目 各单元电压和电流基波的相位差和幅值(有效值)关系
测量对象 接线组
U/I缩放比例范围 0.1~100


 棒图显示

项目 规格
显示格式 单屏、双分屏、三分屏
测量对象 U、I、P、S、Q、λ、Φ、ΦU、ΦI、Z、Rs、Xs、Rp、Xp


趋势显示
 

项目 规格
显示格式 单屏、二分屏、三分屏、四分屏
测量对象 所有测量功能
时间轴     3s,9s,18s,36s,90s,3min,6min,15min,30min,1h,3h,6h,12h,1day
插补类型 线:两点间线段插补
点:仅显示数据点
显示通道数 最多8个参数


光标功能

项目 规格
光标类型 光标C1+、光标C2x
光标运用 可以设置光标在波形、趋势和棒图图形上的显示位置,用以查看某位置上的测量值
光标测量显示项目 波形显示:Y+、Yx、ΔY、X+、Xx、ΔX
趋势显示:Y+、Yx、ΔY、X+、Xx、ΔX、D+、Dx
棒图显示:Y+、Yx、ΔY、X+Order、XxOrde
光标位置设置范围 波形显示光标位置:0( 屏幕左端) ~ 1601( 屏幕右端)
趋势显示光标位置:0( 屏幕左端) ~ 900( 屏幕右端)
棒图显示谐波次数:0(DC) ~ 50(50次)

 

 运算和事件功能

项目 规格
视在功率、无功功率和修正功率的公式 视在功率公式:Urms*Irms、 Umean*Imean、 Udc*Idc、 Umean*Irms、 Urmean*Irmean
公式类型:TYPE1、TYPE2、TYPE3
修正功率Pc公式的适用标准:IEC76-1(1976)、 IEC76-1(1993)
系数P1、P2:0~9.9999
用户定义功能 通过组合测量功能创建公式,最多可计算出5个数值数据
以测量功能符号和运算符的组合计算数值数据
用户定义事件 最多可设置4个事件,编号为1~4
效率公式 最多可设置2个效率运算公式


积分功能

项目 规格
模式 常规、连续、实时常规、实时连续
定时器  设置定时器,能够自动停止积分。00:00:00~999:59:59
积分停止条件 积分时间达到最大
积分值达到最大/最小
精度 固定量程时:±(功率或电流精度+读数的0.1%)
自动量程情况下:量程变化时保持测量
计时精度   ±读数的0.02%


文件保存及数据存储功能

项目 规格
文件或文件夹操作 删除、复制、粘贴、剪切、重命名等操作
文件保存格式 .CSV格式
文件存储位置 内部SSD硬盘或外部USB存储器
图像保存格式 .PNG、.BMP、.JPG
存储模式 手动、实时、积分同步、事件触发、单次存储
存储次数 1~9999999
存储时间间隔 00:00:00~ 99:59:59
最大存储时间 取决于存储数量和存储介质

 

Delta运算功能

项目 Delta运算设置 符号与意义
电压 差值 ΔU1: 运算u1和u2后求出差值电压
3P3W→3V3A ΔU1: 三相3线接线时求出线电压
DELTA→STAR ΔU1, ΔU2, ΔU3: 三相3线(3V3A)接线时求出相电压
STAR→DELTA ΔU1、 ΔU2、 ΔU3: 三相4线接线时求出线电压
电流 差值 ΔI1: 运算差值电流
3P3W→3V3A 未测相电流
DELTA→STAR 中性线电流
STAR→DELTA 中性线电流

 

频率测量功能

项目 规格
测量对象 所有输入单元的电压或电流频率
测量方法 倒数法
精度 读数的±0.05%
频率测量范围
数据更新率 频率测量范围
100ms 20Hz≤f≤500kHz
200ms 10Hz≤f≤500kHz
500ms 5Hz≤f≤500kHz
1s 1.5Hz≤f≤500kHz
2s 1Hz≤f≤500kHz
5s 0.5Hz≤f≤500kHz
最大显示分辨率 99999
最小频率分辨率 0.0001Hz


谐波测量功能

项目 规格
测量对象 所有的安装单元
方法 PLL同步源
频率范围 PLL源基波频率范围10Hz~1.2kHz。
PLL 可从每个输入单元的电压、电流或外部时钟选择。
采样率、窗口宽度和被测次数的上限值
基波频率 采样率 窗口宽度 最大谐波分析次数
10Hz~75Hz f×1024 1 50
75Hz~150Hz f×512 2 32
150Hz~300Hz f×256 4 16
300Hz~600Hz f×128 8 8
600Hz~1200Hz f×64 16 4
谐波测量精度
(指标:±(%读数+%量程))
● 线路滤波器打开时(5.5kHz)
采样频率 电压 电流 功率
10Hz≤f<45Hz 0.4+0.3 0.4+0.3 0.85+0.4
45Hz≤f≤440Hz 0.75+0.3 0.75+0.3 1.5+0.4
440Hz<f≤1kHz 1.2+0.3 1.2+0.3 2.4+0.4
1kHz<f≤2.5kHz 5+0.3 5+0.3 1.0+0.4
 
● 线路滤波器关闭时
采样频率 电压 电流 功率
10Hz≤f<45Hz 0.15+0.3 0.15+0.3 0.35+0.4
45Hz≤f≤440Hz 0.15+0.3 0.15+0.3 0.25+0.4
440Hz<f≤1kHz 0.2+0.3 0.2+0.3 0.4+0.4
1kHz<f≤2.5kHz 0.8+0.3 0.9+0.3 1.7+0.4
2.5kHz<f≤5kHz 3+0.3 3+0.3 6+0.4

 

 精度指标

指标格式:±(读数误差%+测量量程误差%)
[条件]温度: 23±5℃, 湿度: 30~75%RH, 输入波形: 正弦波, 共模电压: 0V, 峰值因数: 3, 线路滤波器: OFF, 频率滤波器:440Hz以下ON, λ(功率因数): 1, 预热后。接线状态下,调零或改变量程后。

输入信号频率范围 电压 电流 功率
DC 0.1+0.1 0.1+0.1 0.1+0.1
0.5Hz≤f<45Hz 0.1+0.15 0.1+0.15 0.2+ 0.2
45Hz≤f≤66Hz 0.1+0.1 0.1+0.1 0.1+0.1
66Hz<f≤1kHz 0.1+0.1 0.1+0.1 0.2+ 0.1
1kHz<f≤10kHz {0.1+0.05×(f-1)} + 0.1 (0.1×f) + 0.1 {0.2+0.1×(f-1)}+ 0.1
10kHz<f≤50kHz {0.5+0.04×(f-10)} + 0.2 {1+0.08×(f-10)}+ 0.2 {0.2+0.1×(f-1)}+ 0.2
50kHz<f≤100kHz {0.5+0.04×(f-10)} + 0.2 {1+0.08×(f-10)}+ 0.2 {5.1+0.18×(f-50)}+0.2
【注】读数误差公式中f的单位是kHz
● 外部传感器输入时,电流DC精度加50μV;功率DC精度加量程的(50μV/外部传感器输入额定量程)×100%。
● 电流直接输入时,电流DC精度加500μA;功率DC精度加量程的(500μA/电流直接输入额定量程)×100%。


  精度的影响

项目 规格
波形显示数据的精度、 Upk和Ipk(参考值) 电压: 加1.5×量程的除(15/额定量程)%
电流: 直接输入加3×量程的除(0.5/额定量程)%+5mA
外部输入加3×量程的除(0.05/额定量程)%+2mV
有效输入范围在±300%以内(峰值因数6时±600%以内)
因调零或量程改变后温度变化的影响 电压DC精度加量程的0.02%/℃,电流DC精度加500μA/℃,外部传感器DC精度加50μV/℃,功率DC精度加电压和电流影响的乘积。
因电流输入产生的仪器自热影响

 
当电流输入信号为交流时,电压和功率精度加读数的0.00013×I2%;直流时电流和功率精度加读数的0.00013×I2%+0.004×I2mA。 I是电流的读数(A)。注意即使输入电流变小,自热影响也会一直作用到电阻温度下降。
数据更新率 当数据更新率是100ms时,加读数的0.05%。
根据频率、电压和电流保证精度范围 所有在0.5Hz~10Hz的精度都是参考值。
在30kHz~100kHz范围内,电压超过750V时,电压和功率的精度是参考值。
在DC、 10Hz~45Hz或400Hz~100kHz范围内,电流超过20A时,电流和功率的精度是参考值。
峰值因数6时的精度 是峰值因数3时精度的2倍。
电压输入产生的仪器自热影响 当输入信号是电压时, AC的电压和功率精度加读数的0.0000001×U2%; DC的电压和功率精度加读数的0.0000001×U2%+量程的0.0000001×U2%。 U是电压的读数(V)。
功率因数λ对功率的影响 当λ=0时,
45~66Hz,视在功率的读数×0.2%。
上述范围外的频率,精度 (仅为参考值):视在功率的读数×(0.2+0.2×f(kHz))%
当0<λ<1时,
(功率读数)×[(功率读数误差(%))+功率量程误差(%)×(功率量程/视在功率读数)+功率读数×{tanφ×(λ=0时的影响%)]。φ是电压和电流的相位差。
线路滤波器的影响 对电压/电流的影响
当截止频率是500Hz时,
45~66Hz: 加读数的0.2%
<45Hz: 加读数的0.5%
当截止频率是5.5kHz
≤66Hz: 加读数的0.2%
66~500Hz: 加读数0.5%
对功率的影响
当截止频率是500Hz时,
45~66Hz: 加读数的0.3%
<45Hz:加读数的1%
当截止频率是5.5kHz时,
≤66Hz: 加读数的0.4%
66~500Hz: 加读数的1.2%
超前/滞后检测

 
当输入的电压和电流信号都为正弦波且大于量程的50%时(或峰值因数为6时大于量程的100%),频率在20Hz~2KHz之间,相位差在±(5°~175°)的范围内,能正确检测超前和滞后相位。
温度系数 5~18℃或28~40℃时读数的±0.03%/℃。
最大显示值 电压电流额定量程的140%。
最小显示值 Urms, Irms, Uac和Iac到测量量程的0.3%(或峰值因数6时到6%)。未达到以上条件时,则消零。
视在功率S的精度 电压精度+电流精度
无功功率Q的精度 视在功率的精度+量程的( - ) ×100%
功率因数λ的精度 电压和电流输入处于额定量程范围内时,精度为
±[(λ-λ/1.0002)+|cosφ-cos{φ+sin-1(λ=0功率因数的影响%/100)}|]±1字。 φ是电压和电流的相位差。
相位差φ的精度 电压和电流输入处于额定量程范围内时,精度为
±[|φ-cos-1(λ/1.0002)|+sin-1{(λ=0功率因数的影响%/100)}]deg±1字。
1年精度 精度(6个月精度)的读数误差×1.5。


硬件接口规格

RGB视频信号(VGA)输出接口

项目 规格
接口类型 15-pin D-Sub(插口)
输出格式 模拟量RGB输出

 

以太网接口

项目 规格
通信端口数 1
接口类型 RJ-45接口
电气和机械规格 符合IEEE802.3
传输系统 以太网1000BASE-T、100BASE-TX, 10BASE-T
通信协议 TCP/IP
支持服务 FTP服务器、DNS、远程控制(VXI-11)、SNTP、FTP客户机

 

USB PC接口

项目 规格
端口数 1
接口 B型接口(插座)
电气和机械规格 符合USB Rev.2.0
支持传输标准 HS(高速)模式(480Mbps)、FS(全速)模式(12Mbps)
支持协议 USBTMC-USB488(USB测试和测量类Ver.1.0)


 

 
USB外围接口

项目 规格
通信端口数 2
接口类型 A型接口(插座)
电气和机械规格 符合USB 2.0版
支持传输标准 HS(高速)模式(480Mbps)、FS(全速)模式(12Mbps)
LS(低速)模式(1.5Mbps)
支持设备 符合USB大容量存储类1.1版的大容量存储设备
符合USB HID类1.1版的109和104键盘
符合USB HID类1.1版的鼠标
供电 5V,500mA(每端口)。

 

  GP-IB接口(与RS-232接口二选一)

项目 规格
兼容设备 National Instruments
• PCI-GPIB and PCI-GPIB+
• PCIe-GPIB and PCIe-GPIB+
• PCMCIA-GPIB and PCMCIA-GPIB+
• GPIB-USB-HS and GPIB-USB-HS+
使用 NI-488.2M Version 1.60 或更新版的驱动
电气和机械规格 符合IEEE标准488-1978 (JIS C 1901-1987)
功能规格 SH1, AH1, T6, L4, SR1, RL1, PP0, DC1, DT1和C0
协议 符合IEEE St'd 488.2-1992
编码 ISO(ASCII)
模式 可寻址模式
地址 0~30
解除远程模式 按LOCAL键(按键锁除外)解除远程模式

 

  RS-232接口(与GP-IB接口二选一)

项目 规格
通信端口数 1
接口类型 9针 D-Sub(plug)
电气和机械规格 符合EIA-574(EIA-232(RS-232)9针标准)
连接类型 点对点
通信模式 全双工
同步方法 启停同步
波特率( bit/s 从以下参数中选择
300、1200、2400、4800、9600、19200、38400、115200