脉知技术瞬时功率测试方案

为了评价由电机驱动的具身智能机器人，需要全程测量所有电机以及控制器在全速状态和各动作模式下的电力消耗。设计工程师需要测量重复动作模式中出现的浪涌电压、电流和功率。计算机械输出与输入功率的比值可得到效率。在实际工作条件下，这类电机加速/减速的时间范围可覆盖几秒到几毫秒。由于PWM驱动电机是从复位位置旋转到最高速度，因此驱动频率可以从DC变化到几十千赫兹。

一、测试难点

1、大型/人形机器人（如人形机器人、重载机器人）：单台电机（如髋关节、膝关节）电流较大，通常在几十安培到上百安培之间（如50A-100A以上），且多关节同时动作时，整体峰值电流可能达到数百安培。

2、在重复高频测量过程中，突发或不规则的异常信号往往难以捕捉，因其转瞬即逝，几乎在发生后立即从屏幕上消失。

二、测试设备

1、示波功率仪：能够实现高精度的瞬态功率测量，满足更为严苛的研发测试需求，历史记录功能则可有效应对捕捉突发或不规则的异常信号，不仅能自动保存多达1000个历史波形，还支持随时调取波形、将其重现于屏幕，便于后续分析。除基于特定条件筛选浏览历史波形外，用户还可将其设定为重新触发条件，增强异常捕捉的灵活性。例如工程师可通过设定矩形区域范围，快速定位“通过”或“未通过”该区域的异常波形，并将这一算法逻辑运用至波形振幅、RMS值等其他搜索维度，进一步提升了异常检测的精确性与效率。

2、高精度电流传感器：用于测量大电流（通常>5A），精度极高（可达0.001%级别），且具备极低的相位差，能精准测量高频谐波和快速变化的电流，能准确捕捉高频电流尖峰和畸变波形，同时能抑制共模干扰，适合在强电磁干扰的工业环境中使用。

三、测试步骤

1、电压接线

（1）将红色端子连接到直流电机电枢的正极端

（2）将黑色端子连接到直流电机电枢的负极端

2、电流接线

（1）将霍尔电流传感器的被测导线（电机电枢回路）穿过传感器中心孔，注意传感器上的方向箭头：箭头应指向电流流动方向（从电源正极到电机）

（2）将电流传感器的输出信号线连接到示波功率仪的电流通道，给电流传感器接通工作电源（±15V 或 ±24V）

3、接线方式

（1）直流电机为 1P2W（单相两线制）接线

（2）示波功率仪设置为 DC 模式，使用 1 个电压通道 + 1 个电流通道，设置基本参数和触发、采样率

4、校准之后，执行测量

5、示波功率仪自动计算瞬时功率