谐波测量

有关功率分析仪的谐波测量技术解析几乎所有的功率分析仪都有谐波测量功能，有的支持40次，有的支持100次，有的支持128次，这个值是不是越大就越好呢？这个功能又用在哪些测试领域呢？常规谐波测量，IEC谐波测量以及FFT都是与谐波有关的，他们之间有何区别，实际使用过程中又该如何选择呢？谐波测量的重要参数THD说明说到谐波，我们首先关注的参数就是THD(总谐波畸变率)，总谐波畸变率就是各次谐波的均方根值除以基波值（有时候是除以总波值叫THF），其值以百分比方式显示。

从上面的计算公式我们可以看出，除数基波值是基本不变的，但是被除数各次谐波的均方根值，则随着谐波次数的增多而增大。

也就是说，用于计算THD 的谐波次数越大，THD值就越大。

而谐波次数越多测试出来的THD值离真实值就越接近。

接近真实值有什么用呢？那需要测试多少次谐波的THD值才算比较接近真实值呢？THD就是告诉你，被测信号里面含有多少谐波成分，是否足够“纯净”。

我们的常识里面谐波就是危害很大的，几乎没有好处（谐波当然也可以废物利用，比如供电线融冰），THD的真实值可以最准确的告诉我们，被测信号的“纯度”，就像饮用水里面各种成分的含量一样，谐波就像水里面的漂白粉、重金属、有机物成分等，我们当然希望了解我们的饮用水里面所有各种成分的含量。

PA6000最高支持256次谐波，让你看到信号里面的各种”成分”。

希望总是美好的，但现实总是残酷的。

由于国内大部分仪器都只能测试40次或以内的谐波，所以目前国内的THD测试标准还是沿用比较落后的40次。

不同的谐波测试次数又有什么区别呢？测试40次与测试256次的差异就像，测试饮用水的成分，测试40次只检测了漂白粉的含量；测试256次则除了除漂白粉外，还检测了铜、铁、钠、钾、氨、氰化物等的含量。

欧美的一些最新标准已经开始沿用64次谐波的测量标准，德国并网逆变器谐波测量的最新要求已经达到178次。

谐波测量次数越来越高将是谐波测量领域的发展趋势，选择PA6000就是占领谐波测量的制高点！谐波既然这么重要，那谐波是如何测量出来的呢？谐波测量的核心是时域到频域的转换。

谐波检测方法谐波是指在正弦波中，频率是基波频率的整数倍的波。

在电力系统中，谐波是一种常见的问题，它会导致电气设备的过热、损坏甚至系统的不稳定。

因此，对谐波进行有效的检测和分析是非常重要的。

本文将介绍几种常见的谐波检测方法。

首先，最常用的方法是使用谐波分析仪进行检测。

谐波分析仪是一种专门用于检测电力系统中谐波的仪器，它可以测量各次谐波的幅值、相位和频率，帮助工程师们全面了解系统中的谐波情况。

通过谐波分析仪的检测数据，可以快速准确地定位谐波源，并采取相应的措施进行治理。

其次，另一种常见的谐波检测方法是使用数字保护装置进行在线监测。

数字保护装置在电力系统中起着重要的作用，它不仅可以对系统的电气参数进行监测和保护，还可以实时检测系统中的谐波情况。

通过数字保护装置的在线监测，工程师们可以及时发现系统中的谐波问题，并进行相应的调整和控制，确保系统的安全稳定运行。

另外，还有一种比较简单粗暴的方法是使用示波器进行检测。

示波器是一种常见的通用仪器，它可以显示电压和电流随时间变化的波形图像。

通过观察波形图像，工程师们可以初步判断系统中是否存在谐波，并大致了解谐波的频率和幅值。

虽然示波器不能像谐波分析仪那样精确地测量各次谐波的参数，但在一些简单的情况下，也可以发挥一定的作用。

最后，还有一种比较新颖的方法是使用智能电网技术进行谐波检测。

智能电网技术是近年来发展起来的一种新型技术，它可以实现对电力系统的智能监测和控制。

通过智能电网技术，工程师们可以实时监测系统中的谐波情况，并利用智能算法进行分析和预测，为系统的稳定运行提供有力的支持。

总之，谐波检测是电力系统中非常重要的一环，它关乎着系统的安全稳定运行。

针对不同的情况，工程师们可以选择合适的方法进行谐波检测，及时发现和解决系统中的谐波问题，保障电力系统的正常运行。

希望本文介绍的几种谐波检测方法能够为工程师们在实际工作中提供一定的参考和帮助。

谐波、杂波抑制测量方法
谐波、杂波抑制是在信号处理和通信领域中非常重要的问题。

谐波是原始信号频率的整数倍，而杂波则是非整数倍频率的信号。

在实际应用中，谐波和杂波可能会干扰到我们所关心的信号，因此需要采取相应的测量方法来抑制它们。

一种常见的谐波、杂波抑制测量方法是使用滤波器。

滤波器可以通过选择性地通过或抑制特定频率范围内的信号来实现谐波、杂波的抑制。

常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

通过合理选择滤波器的类型和参数，可以有效地抑制谐波和杂波的干扰。

另一种常见的方法是使用数字信号处理技术。

数字信号处理技术可以通过数学算法和数字滤波器来实现对信号的处理和分析。

例如，可以使用傅里叶变换将信号从时域转换到频域，然后通过选择性地抑制特定频率分量来实现谐波、杂波的抑制。

除了滤波器和数字信号处理技术，还可以采用混频器、混频器和锁相放大器等方法来实现谐波、杂波的抑制。

这些方法可以根据具体的应用场景和要求来选择和组合，以实现对谐波、杂波的有效
抑制。

总之，谐波、杂波抑制是实际应用中需要解决的重要问题，针对不同的应用场景和要求，可以采用滤波器、数字信号处理技术、混频器等多种方法来实现对谐波、杂波的抑制。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法，并进行有效的设计和实现，以确保信号的准确性和可靠性。

变频器输出端谐波检测方法主要有以下几种：
1. 电压和电流的谐波分析：通过对变频器输出端的电压和电流进行谐波分析，可以检测出输出信号中的谐波成分。

这种方法的精度较高，但需要使用专门的谐波分析仪器或设备。

2. 电压和电流的傅里叶变换分析：利用傅里叶变换将变频器输出端的电压和电流信号从时域变换到频域，从而分析出信号中的谐波成分。

这种方法也需要使用相应的软硬件设备。

3. 功率因数和功率测量：通过测量变频器输出端的功率因数和功率，可以间接推断出谐波的存在。

这种方法虽然简单，但精度相对较低。

4. 峰值和有效值检测：通过检测变频器输出端的电压和电流的峰值和有效值，可以判断谐波的存在。

这种方法适用于对输出信号的初步检测，但精度不高。

以上是几种常见的变频器输出端谐波检测方法，具体使用哪种方法需要根据实际情况进行选择。

电力系统谐波的危害及测量方法随着电力电子技术的发展及其广泛应用，电力电子装置带来的谐波问题对电力系统安全运行构成的潜在威胁日趋严重，谐波污染已被认为是电网的一大公害，引起世界各国的高度重视，它涉及电力电子技术、电力系统、电气自动化技术、理论电工等领域。

其中谐波测量是谐波问题中的一个重要分支。

本文根据国内外有关资料，对各种谐波测量方法进行了综述。

根据测量原理的不同，谐波测量方法可以分成以下几类：基于傅立叶变换理论、基于瞬时无功功率理论、基于神经网络理论和基于小波变换理论。

1.谐波的危害谐波是电网的一大公害，因此对电力系统谐波问题的研究越来越引起人们的重视。

1.1对供配电线路的危害(1)影响线路的稳定运行。

供配电系统中的电力线路与电力变压器，一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。

但对于电磁式继电器与感应式继电器，谐波含量高时，易使继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。

晶体管断电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。

因此，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。

(2)影响电网的质量。

电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。

如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达40%;三相配电线路中，相线上3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。

另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。

1.2对电力设备的危害(1)对电容器的危害。

当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器保护测控装置损耗功率增加。

对于膜纸复合介质电容器，允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器，允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍。

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。

谐波如何测试？1.谐波测试两种主要方式有源RF和FEM的第二个关键属性是谐波行为。

谐波行为由非线性器件引起，会导致在比发射频率高数倍的频率下产生输出功率。

由于许多无线标准对带外辐射进行了严格的规定，所以工程师会通过测量谐波来评估RF或FEM是否违反了这些辐射要求。

测量谐波功率的具体方法通常取决于RF的预期用途。

对于通用RF等器件备来说，谐波测量需要使用连续波信号来激励DUT，并测量所生成的不同频率的谐波的功率。

相反，在测试无线手机或基站RF时，谐波测量一般需要调制激励信号。

另外，测量谐波功率通常需要特别注意信号的带宽特性。

1)使用连续波激励测量谐波使用连续波激励测量谐波需要使用信号发生器和信号分析仪。

对于激励信号，需要使用信号发生器生成具有所需输出功率和频率的连续波。

信号发生器生成激励信号后，信号分析仪在数倍于输入频率的频率下测量输出功率。

常见的谐波测量有三次谐波和五次谐波，分别在3倍和5倍的激励频率下进行测量。

RF信号分析仪提供了多种测量方法来测量谐波的输出功率。

一个直截了当的方法是将分析仪调至谐波的预期频率，并进行峰值搜索以找到谐波。

例如，如果要测量生成1GHz信号时的PA三次谐波，则三次谐波的频率就是3GHz。

测量谐波功率的另一种方法是使用信号分析仪的零展频（zero span）模式在时域中进行测量。

配置为零展频模式的信号分析仪可以有效地进行一系列功率带内测量，并将结果以时间的函数形式表现出来。

在此模式下，可以在时域上测量选通窗口中不同频率的功率，并使用信号分析仪内置的取平均功能进行计算。

2)使用调制激励的谐波实际上，许多PA被用来放大调制信号，而且这些PA的谐波性能需要调制激励。

与使用连续波类似，通常在接近设备饱和点的功率电平下，将已知功率激励信号发送到PA的输入端。

测量谐波输出功率时，工程师通常会根据测量时间和所需的准确度等不同限制条件而采用图通方法。

实际上，3GPP LTE和IEEE 802.11ac等无线标准并没有对谐波的要求进行具体的规定，而是规定了在一定频率范围内最大杂散辐射要求。

iec谐波的三种测量标准？
答：IEC关于谐波的三种测量标准如下：
1.IEC 61000-4-7：此标准涉及谐波测量的方法和设备的标准。

它详细描述了谐波测量的方法、测量设备的要求和测试程序。

此外，该标准还提供了对不同类型谐波的测量和评估的指导，包括基波畸变、总谐波失真和单个谐波分量。

2.IEC 61000-2-4：这是关于谐波电流测量的标准。

它规定了谐波电流测量的方法、设备要求和测试程序。

此标准还涵盖了对不同谐波分量的测量和评估的指导，以及由谐波电流引起的电网潮流和电磁相互影响的评估。

3.IEC 61000-2-2：此标准适用于公用电网，规定了电网公共接入点处的各次谐波电压含有的THDv约为8%。

电力系统谐波测量算法
谐波是指由正弦波的几倍频率构成的复合波，多用于电力系统中，它们会影响电力系统的稳定性、可靠性、有效性及发电成本。

因此，为了检测和分析谐波，必须有一个精确准确的谐波测量算法。

电力系统中谐波测量算法，一般可分为离散傅里叶变换(DFT)和连续傅里叶变换(CFT)两种。

DFT是在一个离散信号序列上进行转换，可以得到特定频率的信号分量。

而CFT则倾向于连续变换，可以提供精确的频率分辨率。

DFT是一种常用的谐波测量算法，它是通过离散傅里叶变换将时域信号变换到频域信号，并以与信号时间频率参数相关的函数系数给出结果。

基于DFT算法，一般会采用N点快速傅里叶变换(FFT)算法，它是一种快速的算法，可以得到电力系统瞬时有功率、谐波总功率因素、瞬时谐波电压等参数。

另一方面，连续傅里叶变换(CFT)也是一种可用的测量算法，它可以比DFT更准确地测量电力系统中谐波的参数。

它通过积分的方式，用时域信号在每个频率上的功率谱积分和计算电力系统谐波的参数，具有高精度和高准确度。