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電能質量分析儀的工作原理是基于對電壓、電流等電信號的采集、轉換和分析，以評估電能質量的各項指標。以下是其具體工作原理：
信號采集：通過電壓互感器和電流互感器等傳感器，將電力系統中的高電壓、大電流轉換為適合分析儀測量的低電壓、小電流信號。這些傳感器能夠準確地按比例采集電力系統中的實時電壓和電流信號，確保采集到的信號能夠真實反映電力系統的運行狀況。
模數轉換：采集到的模擬信號需轉換為數字信號，以便分析儀進行處理和分析。模數轉換器（ADC）將連續的模擬電壓和電流信號轉換為離散的數字信號，這個過程中，ADC會按照一定的采樣頻率對模擬信號進行采樣，并將采樣值量化為數字代碼。采樣頻率必須滿足奈奎斯特采樣定理，以確保能夠準確地還原原始信號，一般來說，采樣頻率要高于被采樣信號最高頻率的兩倍。
數據分析：數字信號進入微處理器或數字信號處理器（DSP）后，依據電能質量相關標準和算法對信號進行分析計算。例如，對于電壓偏差的計算，是將實際測量的電壓值與額定電壓值進行比較，得出電壓偏離額定值的百分比；計算頻率偏差時，通過對電壓信號過零點的檢測和計算，得出電力系統的實際頻率與標稱頻率的差值。總諧波失真（THD）的計算則是利用快速傅里葉變換（FFT）算法，將時域的電壓或電流信號轉換到頻域，分析各次諧波分量的幅值和相位，進而計算出總諧波失真度。此外，分析儀還可以通過分析電壓和電流信號的相位關系來計算功率因數等參數。
結果顯示與存儲：經過分析計算后，電能質量分析儀會將各項電能質量指標的結果以數字、圖表等形式顯示在顯示屏上，方便用戶直觀地了解電力系統的電能質量狀況。同時，這些數據還可以存儲在儀器的內部存儲器或外部存儲設備中，以便用戶后續查詢、打印或傳輸到計算機進行進一步的分析和處理。一些電能質量分析儀還具備通信功能，可將數據實時傳輸到遠程監控中心，實現對電能質量的遠程監測和管理。
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