使用ADP3450/ADP3250模拟发现Pro进行功率测量

概述

本演示使用模拟发现Pro的示波器来测量一个钢筋混凝土电路。由于示波器只测量电压,因此示波器的Math通道使用一个感应电阻来计算通过电路的电流,进而计算每个组件的功率。


库存

  • 模拟发现专业版:
    • 3个BNC示波器探头
    • 一个BNC到微型钳夹电缆
  • 模拟部件和电线(可在模拟部件套件中找到):
    • 470 Ω电阻器
    • 一个4.7 nF电容器
    • 1 Ω电阻(感应电阻)
    • 一个电路试验板
  • 波形安装,版本3.15.18或更高版本

演示设置

硬件设置

将右图所示的待测电路组装起来,并将示波器探头和Wavegen钳连接在标记的节点上。由于BNC探头是单端且不支持差压测量,因此必须注意确保每个探头接地夹都连接到电路的接地上。

本演示假设库存中列出的模拟部件是正在使用的部件,但可以通过调整窗口和Math函数,使用不同值的组件重新创建该部件。请注意,传感电阻需要足够小,以对整个电路的行为有最小的影响。


软件设置

打开Wavegen仪器,配置它输出一个5v, 20千赫正弦波如图所示。

开放范围乐器。启用通道1、2和3,并调整范围以匹配右边的图像。将每个通道的范围分别调整为5mv /div、1v /div和1v /div,基准时分划分为10us /div。

点击波形图右上角的“对接窗口”按钮,波形图将显示Wavegen范围在同一窗口的仪器。这在多种乐器连续快速重复使用的情况下非常有用。

没有离开范围乐器,运行点击波形图右上角的按钮,将启动所有的仪器Wavegen范围同时使用仪器。

在这一阶段应该看到的是,通过传感电阻(ch1)的压降,通过整个电路(ch2)的压降,以及通过两个电阻(ch3)的压降,正如在右边的图像中所看到的。通过使用Scope的Math Channels可以计算出每个组件的电流,这可以方便地将计算绘制在电压测量旁边。接下来的步骤详细说明了如何设置它们。

因为示波器只测量电压,所以需要做一些工作来测量功率。的范围的数学通道可以用来执行计算,然后绘制在每个通道的测量值旁边。计算的总功率钢筋混凝土电路中,通过传感电阻(通道1)的电压从整个电路(通道2)的电压中减去,结果乘以通过电路的电流。电流是通过将传感器电阻上的电压除以其电阻得到的,然后将其结果乘以传感器上的电压钢筋混凝土组件。

要添加数学通道,请单击示波器通道上方的“添加通道”下拉菜单,然后选择数学菜单下的“自定义”。在新窗口中,输入“(C2-C1)*C1/Rs”,其中Rs为当前传感电阻的电阻值。在脚本条目中,设置单元为“W”,然后点击“OK”。将Math通道的范围调整到20 mW/div,以便更好地查看信号。这个数学频道正在绘制电路的总功率。

通过电阻的功率也可以计算出来。为此,通过传感电阻的电压从两个电阻(通道3)的电压中减去,结果乘以通过电阻的电流。

添加另一个数学频道,这次计算“(C3-C1)*C1/Rs”。如果图表中充斥着太多的信号,点击3个Scope通道左上方的复选标记,以阻止它们被绘制出来。将单位设置为“W”,并将该通道的范围调整为20 mW/div,以查看电路的电阻组件的功率。选择Math1,然后将图表左侧的红色三角形向下拖动,以从Math2偏移通道,因为它们在很大程度上是重叠的。

注意:范围测量和数学通道可以重命名和重新标记,以明确它们代表什么。这可以通过扩展通道选项(齿轮图标)和编辑通道的名称和标签属性来实现。

电容器的功率也可以计算出来,从整个电路的总电压减去两个电阻的电压,然后乘以通过电路的电流。

添加最后一个数学通道,计算“(C2 - C3)*C1/Rs”,设置单位为“W”,并相应地调整范围(1mw /div)。这个数学通道显示了电路的电容组件的功率。

Math3是有噪声的,但通过对多个测量值的信号平均,可以降低噪声。为此,展开Time base下面的“Advanced Options”,并从Average下拉菜单中选择10。

要查看每个功率测量的平均值,请单击顶部工具栏中的“查看”,然后单击“测量”。在测量面板中,点击“添加”按钮,然后点击“定义的测量”。在左侧面板中选择Math1,在右侧展开Vertical,然后单击Average。单击“添加”,然后重复输入Math2和Math3。完成后,点击“关闭”。

在Wavegen中,调整Sine的频率到50赫兹,调整Scope仪器的时基至5ms /div,以适应频率变化。注意测量面板中平均值的变化。


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