摘要：一般而言石英表精確度比機械表較高,，瑞士標(biāo)準(zhǔn)是月誤差在15秒之內(nèi),。有些精準(zhǔn)的機芯更是可以達到年誤差幾秒之內(nèi),，但是即使最名貴的瑞士手表，時間走時都會有誤差,，這是什么原因呢?

       一般而言石英表精確度比機械表較高,，瑞士標(biāo)準(zhǔn)是月誤差在15秒之內(nèi)。有些精準(zhǔn)的機芯更是可以達到年誤差幾秒之內(nèi),，但是即使最名貴的瑞士手表,，時間走時都會有誤差，這是什么原因呢?

       手表中機芯很重要就跟人的心臟一樣,，在石英鐘表中,，使用32.768kHz的晶振產(chǎn)生振蕩信號，經(jīng)過15分頻得到1Hz信號,，每個周期驅(qū)動秒鐘走一下。晶振頻率的精度和穩(wěn)定性決定了手表走時的精確度,。晶振最為重要的一個參數(shù)就是PPM,，一個PPM等于百萬分之一。普通的石英表使用的晶振精度為20個PPM,，最名貴的瑞士手表使用的晶振精度可以高達5個PPM,。

       在功率測量中，同樣需要一個時鐘,，PA6000功率分析儀使用的恒溫晶振頻率為100MHz,，而精度達到1個PPM以下。對比手表中使用的32.768kHz,、20個PPM高出幾個數(shù)量級,，這有什么卵用？

一,、 為什么功率測量需要時鐘,？

       光伏逆變器、變頻器,、UPS等各類電源的功率轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)高達98%,，未來將進入長期而緩慢提升的階段，0.2%的效率差距足以影響客戶的選擇,。功率測量是計算電源效率的基礎(chǔ),，下文為您一一解析高精度同步時鐘在功率測量中的作用。

       根據(jù)交流電的使用場合,，對其有效值計算可選用4種常用模式：真有效值,、整流平均值、校準(zhǔn)平均值,、基波有效值,，保證電壓,、電流測量的準(zhǔn)確性，然而,，電壓,、電流僅是功率測量基礎(chǔ)，不同通道間的同步誤差控制是功率測量的關(guān)鍵點,。

       根據(jù)有功功率計算公式：P=U*I*cosφ,，在電源在高效率工作時φ非常接近0，在測量50Hz的信號是,，假如電壓,、電流通道存在1ms的同步誤差，計算得到cosφ ≈ 0.95,，電壓,、電流通道間1ms的延時引起的有功功率偏差竟然達到5%！

       由此可見,，保證電壓,、電流通道同步性是準(zhǔn)確測量電功率的核心，而引起通道同步誤差的主要因素有：

1） 電壓,、電流通道特征阻抗的差異,，電流通道比電壓通道增加一個分流器，而分流器的特征阻抗會影響高頻信號的傳輸延時,，限制儀器帶寬,；

2） 三相交流電通過不同的功率板卡輸入，板卡之間存在同步誤差,；

3） 同步采樣時鐘存在溫漂,，影響電流、功率積分?jǐn)?shù)據(jù)的精度,；

       為了保證精確測量,，PA6000功率分析儀采用全新的硬件架構(gòu)，從根源上保證了電壓,、電流通道間的同步誤差達到業(yè)界最小的10ns,。

       電流通道分流器：普通采樣電阻具有較大雜散電感，PA6000采用開爾文無感分流器,，雜散電感小于5nH,，保證最佳的高頻性能以及極小的傳輸延時，保證電壓,、電流通道間對信號傳送延時的一致性,；

       通道間100MHz的同步時鐘：傳統(tǒng)的功率分析儀采用1-10MHz的普通晶振作為同步時鐘，同步誤差達到1us，而且頻率穩(wěn)定性容易受晶振溫漂的影響,。PA系列采用高穩(wěn)定度溫度補償?shù)?nbsp;100M 同步時鐘,，避免溫度變化帶來時鐘漂移所引入的測量誤差。同時保證任一個通道ADC的采樣相位同步,，誤差在10ns以內(nèi),。

二、同步源又是什么,？

       對于直流電功率的測量,，電壓、電流的數(shù)值比較穩(wěn)定,，使用電壓表和電流表讀取的數(shù)字相乘即可得到功率,。對于交流電，由于電壓,、電流存在正負(fù)交變,，其瞬時功率也隨之波動。對于電功率的計算一般需要截取整周期的波形,，以截取區(qū)間的平均功率來標(biāo)準(zhǔn)功率值,。

       同步源就是截取電壓、電流波形時參考的信號,，根據(jù)同步源的過零點截取電壓電流波形。所以要求同步源具有明顯的過零點,，頻率與被測信號相同,。

       對于逆變器、UPS源,，一般選擇電壓為同步源,，而逆變器測試一般選擇電流作為同步源。

       依靠開爾文無感分流器,、100MHz同步時鐘,、10ns的同步誤差，PA6000為您提供高精度功率測試解決方案,。