通過轉(zhuǎn)換電能可以獲得其他的能量進(jìn)行使用，例如：電熱器或者電爐的熱量、發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能、熒光燈的光能等等各類的能量。那么在物理層次上對(duì)此類能量如何進(jìn)行評(píng)定的？因此就要說到今天的主角——功率分析儀。測(cè)量用電設(shè)備電功率的測(cè)量?jī)x叫做功率分析儀。

其功能就是能夠?qū)o法感知的電功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成為可肉眼觀測(cè)的數(shù)值(電功率值)形式，得知該電功率值的增減，因此便可掌握電器的性能以及節(jié)能情況。

面對(duì)消耗電能的產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)和測(cè)評(píng)的時(shí)候，功率分析儀則是*的測(cè)量?jī)x器。

一個(gè)信號(hào)能夠分解為一系列不同頻率正余弦函數(shù)的加權(quán)和。對(duì)此這些加權(quán)非零部分對(duì)應(yīng)的三角函數(shù)的頻率寬度則是帶寬(Bandwidth)。

功率分析儀的帶寬代表的是功率分析儀的電壓或電流通道能夠傳輸?shù)男盘?hào)的上限頻率與下限頻率之差。但是大部分功率分析儀的帶寬下限頻率十分低或能直接測(cè)量直流參數(shù)。所以，一般功率分析儀帶寬與其上限頻率是等同的。

功率分析儀的諧波分析，波形分析，電壓波動(dòng)以及閃變測(cè)量等大多數(shù)的分析功能，都需要利用數(shù)字采樣技術(shù)，把連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為時(shí)域離散，幅值量化的離散時(shí)間數(shù)字信號(hào)。

【混疊示例】

上圖是用橫河WT5000進(jìn)行測(cè)量得出的，采用了18bit ADC，其具備高達(dá)10MS/s的采樣頻率。

以防混疊，其解決方法如下：

可以直接提升采樣頻率，但是會(huì)受器件物理性質(zhì)限制，然后沒有辦法無限提升，

基于第一種辦法存在的問題進(jìn)行調(diào)整，于是就出現(xiàn)了第二種方案：

對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行帶寬限制，則是把所有輸入信號(hào)分量限制在采樣頻率的一半以下。模擬低通濾波器同樣可稱為抗混疊濾波器，可用于完成帶寬限制。在對(duì)帶寬進(jìn)行限制時(shí)，抗混疊濾波器通過快速滾降提供足夠的阻帶衰減，以此來降低大幅高于奈奎斯特頻率的信號(hào)幅度。

【采樣電路簡(jiǎn)易示例】

單只使用一種方法將會(huì)硬生生地衰減高于截止頻率的信號(hào)。因此需要依據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，按抗混疊濾波器常見的三種濾波器頻率響應(yīng)特性來選用適合的濾波器。

巴特沃斯濾波器具備最平坦的幅度響應(yīng)。這代表著，該濾波器在通帶頻率范圍內(nèi)提供最平坦的增益響應(yīng)，且在過渡區(qū)具備適度的滾降。

貝塞爾濾波器提供統(tǒng)一的時(shí)間延遲，以便完成恒定的群延遲。這代表著，此濾波器具備隨頻率變化的線性相位響應(yīng)和優(yōu)異的脈沖輸入瞬態(tài)響應(yīng)。同樣優(yōu)異的相位響應(yīng)是以通帶的平坦度和通帶以外的初始滾降衰減較慢為代價(jià)的。

切比雪夫?yàn)V波器設(shè)計(jì)成在過渡區(qū)呈現(xiàn)出更陡峭的滾降，可是卻在通帶中具備著更多的紋波。

WT5000功率分析儀提供的濾波器的截止頻率為0.1kHz~100.0kHz(0.1kHz步進(jìn)值)，但濾波器類型支持設(shè)置為巴特沃斯或貝塞爾。同時(shí)還支持固定為1MHz貝塞爾濾波器的AAF。