一、客戶背景與測試需求

客戶行業(yè)：工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備制造商，專注于伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研發(fā)與測試。

測試需求：客戶需對伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出電流諧波與動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行精確測量，以優(yōu)化 FOC（磁場定向控制）算法。具體要求：

1.電流范圍：需覆蓋 -20A~+20A（三相平衡電流）；

2.帶寬要求：需 DC~2.5MHz 帶寬，以捕捉 PWM 載波（10kHz–50kHz）及其高次諧波；

3.交直流性能：需同時(shí)測量直流偏置與交流紋波，精度 ≤±1%；

4.兼容性：需兼容現(xiàn)有 Tektronix MDO3054 混合示波器；

5.多通道同步：需支持 2–3 通道同步測量，分析三相不平衡度。

二、測試系統(tǒng)配置方案

核心測量設(shè)備：

1.交直流電流探頭：PRBTEK PKC6100B（2–3 套）

?關(guān)鍵參數(shù)：

?帶寬：DC ~ 2.5MHz；

?上升時(shí)間：≤140ns；

?量程：10A / 100A 雙量程；

?精度：±1%；

?輸出比例：10A檔 0.1V/A（需根據(jù)示波器量程調(diào)整）；

?供電：USB 5V（便攜設(shè)計(jì)）。

2.示波器系統(tǒng)：

?主機(jī)：Tektronix MDO3054（1 臺）

?帶寬：500MHz；

?采樣率：2.5GSa/s；

?通道數(shù)：4。

3.輔助設(shè)備：

?伺服驅(qū)動(dòng)器測試平臺（客戶提供）；

?三相電機(jī)負(fù)載。

三、系統(tǒng)搭建與測試方法

系統(tǒng)搭建：

1.將 2 套 PKC6100B 探頭分別夾在伺服驅(qū)動(dòng)器的 U、V 相輸出線上；

2.探頭通過 USB 供電，BNC 接示波器 CH1、CH2；

3.示波器開啟 FFT 功能，設(shè)置中心頻率為 PWM 載波頻率。

測試方法：

1.穩(wěn)態(tài)諧波測試：在額定轉(zhuǎn)速下，使用 FFT 分析電流波形的 THD（總諧波失真）；

2.動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試：突加負(fù)載，測量電流環(huán)的響應(yīng)時(shí)間與超調(diào)量；

3.三相平衡測試：通過兩相電流推算第三相，驗(yàn)證 FOC 算法的平衡性。

四、測試結(jié)果

1.諧波分析：清晰觀測到 PWM 載波頻率（16kHz）及其邊帶諧波，THD 測量值 <3%；

2.動(dòng)態(tài)響應(yīng)：電流環(huán)響應(yīng)時(shí)間 ≤50μs，滿足伺服系統(tǒng)要求；

3.精度驗(yàn)證：與分流器對比，誤差 <±1%。

五、總結(jié)

PKC6100B 交直流電流探頭憑借 DC~2.5MHz 寬頻帶與高精度交直流測量能力，成為伺服驅(qū)動(dòng)器電流測試的理想工具。其便攜的 USB 供電設(shè)計(jì)與良好的示波器兼容性，幫助客戶快速定位了電流諧波問題，顯著提升了控制算法的調(diào)試效率。

審核編輯 黃宇