复杂电磁环境下如何实现高精度测量？
来源：银河电气
发布时间：2025-10-16
一直以来，复杂电磁环境一词，几乎成了在军事领域专有名词，意指作战时空内，人为电磁发射和多种电磁现象的总和。而工业领域，随着电力电子技术的高速发展，大功率非线性设备的大量使用，产生电力谐波污染电网的同时，也向周围辐射电磁波，工业测控现场的电磁环境也日益复杂。与无线电通讯设备辐射的电磁波相比，电子电子设备的电磁波传播距离短，但是危害大。电磁兼容是实现测试设备高准确度测量的一个重要研究课题。
电磁环境日益复杂，经实验室计量检定的高精度测量装置，在工业现场受电磁干扰的影响，不一定能够发挥其应有的精度特性，甚至不一定能够正常运行。
常规的测量系统组建方式是：电压/电流传感器先将一次侧高电压/大电流信号变换为低电压/小电流模拟量信号，再通过测量电缆连接到二次仪表。电磁干扰的传播环节为：干扰源——>传播途径——>敏感设备。传感器与二次仪表之间的模拟量传输线路，既是被测量信息的传播途径，也是外部电磁干扰的主要入侵途径。
相对模拟信号而言，数字信号具有更强的信息承载能力和抗干扰能力。在信号被转成数字量之前的传输环节越少，传输距离越短，信号的损失与干扰越小。
前端数字化是湖南银河电气有限公司为解决复杂电磁环境下高精度测量而提出的、可有效提高电子电器产品电磁兼容性的创新理念。前端数字化是指在测量的最前端——传感器环节就将被测信号就地数字化，数字信号采用光纤或缆线传输至各种类型的计算机，利用计算机强大的运算处理能力，对数字信号进行分析、处理后用于显示或控制。
AnyWay系列测试产品通过前端数字化和光纤传输，截断电磁干扰的主要传播途径，有效的提高了系统的电磁兼容能力；数字化前端方便网络化，智能化的应用，符合物联网发展需要；基于前端数字化的传感器/变送器和效率更高、分析运算能力更强的数字化测量二次设备也必然成为测试技术发展的主流方向。
IEC指出
所有仪表和测量装置的误差都必须进行实际测量，未经测量，仅是以其它测量中计算出来的和引用电压、电流和功率因数组合的误差，不能作为评价装置基本误差的依据。根据IEC相关标准对功率测量系统的误差评价方法，模拟量传输计量系统及常规数字传输计量系统的功率误差的比较如下：
图1 模拟量传输计量系统
图2 数字量传输计量系统
WP4000变频功率分析仪，不论是低电压、小电流还是高电压、大电流信号，均可采用各种不同量程的功率单元(SP 变频功率传感器或DT 数字变送器)直接连接一次回路，功率单元直接输出数字信号，二次仪表只对数字信号进行必要的运算，并不会增加误差，这样，引入误差的环节只有一个，只需要对功率单元的误差进行检定，即可确定整个系统的误差。实现了产品在舰船电力推进、装甲电力牵引、电机、风机、水泵、风力发电、轨道交通、电动汽车、变频器等复杂电磁环境应用场景下的高精度测量。
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