WT5000功率分析仪线路滤波器常规测量回路与谐波分析回路

科瑞杰-在功率测量中常常需要用到滤波器，但是很多用户对于横河功率分析仪WT5000中两种滤波器的区别以及设置方法常常会感到疑惑。本文我们将对WT5000的线路滤波器（Line Filter）和频率滤波器（Frequency Filter）的区别和各自的作用，以及WT5000的高级滤波功能进行详细介绍。

什么是滤波器？

滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分。利用滤波器的选频特性，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。（例如：去除电源中的高频噪声）。

线路滤波器和频率滤波器的区别

横河WT5000内部配置了两种滤波器——线路滤波器（Line Filter）和频率滤波器（Frequency Filter），这两种滤波器所在的回路不同，因此产生的作用也不同。

线路滤波器(Line Filter)

属于低通滤波器，会去除信号的高频成分（高频谐波成分），仅测量低频成分。

会导致电压RMS、电流RMS、有功功率P等测量值发生变化，谨慎使用。

对于变频器PWM电压测量来说，如果必须要开启线路滤波器去除高频干扰的话，一般要保证线路滤波器的截止频率至少是调制波频率的9倍至10倍以上。电压测量可能会产生一定的衰减作用，但基本不会对功率测量产生影响。

频率滤波器(Frequency Filter)

又可称作零交叉滤波器，用于去除进入频率测量电路的输入信号的高频成分。

对测量的电压/电流波形没有直接影响，但对周期检测有影响。

对于高频噪声很多或者严重畸变的波形，需要使用频率滤波器才能得到稳定的信号频率。

功率计算需要准确设定被测信号的周期，使用频率滤波器过滤掉无关的频率含量。

谐波分析需要获得准确的基波频率，需要使用频率滤波器。

高级滤波功能及设置方法

WT5000线路滤波器（Line Filter）的数字并行通路结构

由于谐波分析算法的特殊性，WT5000中将常规测量和谐波分析分别用两个并行的运算电路进行数据处理。

常规测量回路：采用常规功率算法，负责电压、电流、功率、效率等常规参数的运算

谐波分析回路：采用FFT算法，负责相关信号的各次谐波运算及谐波畸变率等谐波分析

常规测量和谐波分析对信号的滤波处理要求不同；WT5000采用了数字并行通路结构，为常规测量和谐波分析分别配备了独立的数字线路滤波器，用户可以单独设置截止频率。

如下图所示，将高级线路滤波器设置打开时，即可单独对每个通道的常规测量和谐波测量分别设置不同的截止频率；两个线路滤波器的截止频率可以从100Hz至100kHz，以100Hz的分辨率任意设定。

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审核编辑 黄宇