AnyWay變頻功率分析儀是一種用于變頻電量測量(電壓、電流、功率、諧波等電參量)的專業(yè)測試儀器。如何對變頻功率分析儀進行計量校準,使其量值能準確的進行計量溯源,是其保障測量準確的基本要素。本文介紹一種校準計量方法,談?wù)凙nyWay變頻功率分析儀怎樣進行量值溯源。
AnyWay變頻功率分析儀的技術(shù)指標由前端測量的功率單元決定,以SP103102C型變頻功率傳感器為例,其主要技術(shù)指標如表1所示:
參量 | 產(chǎn)品型號/測量范圍稱 | 基本誤差 |
電壓 | SP103102C/(75~10000)V | 0.2%讀數(shù)值 |
電流 | SP103102C/(10~1000)A | 0.2%讀數(shù)值 |
功率 | SP103102C/功率因數(shù):0.2~1 | 0.5%讀數(shù)值 |
SP103102C/功率因數(shù):0.05~0.2 | 1%讀數(shù)值 |
表1:AnyWay變頻功率分析儀的技術(shù)指標
表1中可以看出:由于變頻功率測試系統(tǒng)測量功能多、量程范圍寬、頻率范圍廣,我們采用AT103102-W變頻功率標準源對其完成校準,所用標準儀器及技術(shù)指標如表2所示。
參量 | 測量參量稱 | 測量范圍/V/A/Hz | 準確度/% |
電壓 | 電壓 | 75~10000 | 0.05讀數(shù)值 |
電流 | 10~1000 | 0.05讀數(shù)值 | |
頻率 | 0.1~400 | 0.001讀數(shù)值 | |
功率因數(shù) | 0.2~1值 | 0.05%讀數(shù)值 | |
功率因數(shù) | 0.05~0.2 | 0.2%讀數(shù)值 |
表2:變頻功率標準源技術(shù)指標
表2中AT103102-W變頻功率標準源是變頻電量量值溯源(或量值傳遞)系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分,是一種輸出頻率可變的電壓、電流信號發(fā)生裝置。該裝置可獨立調(diào)節(jié)電壓、電流的幅值及兩者的相位差。該裝置還包括一個可準確測量電壓、電流、頻率及電壓電流合成虛功率的標準表,標準表的示值作為比較參考標準,實現(xiàn)以變頻電量為主要測量對象的各種測量裝置/系統(tǒng)的量值溯源。作為一種量值溯源用的計量標準器具,其計量學(xué)特性須滿足相關(guān)計量法規(guī)的要求。
采用標準源法校準功率測試系統(tǒng)功率示值的測量不確定度評定,測量原理及不確定度來源在測量范圍內(nèi)采用標準源法,使用標準功率源為0.05級的AT103102-W變頻標準源系統(tǒng),該測量方法是將AT103102-W變頻標準源系統(tǒng)作為標準功率源輸出功率信號。
數(shù)學(xué)模型為: Px=P0
相對誤差:
式中:
PX--被校測試系統(tǒng)的讀數(shù)值
P0--標準功率的輸出值校準時測量不確定度
相對誤差的主要來源:重復(fù)性條件下對被測量的測量結(jié)果不重復(fù)引入的測量不確定度;
不確定度采用A類評定法,在相同條件下重復(fù)測量10次其結(jié)果,重復(fù)性測量引入的相對標準不確定度。電壓、電流、相位不確定測試結(jié)果如下:
標準電壓 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 | 1280 |
示值電壓 | 1280.0 | 1280.1 | 1280.0 | 1280.1 | 1280.1 | 1280.1 | 1280.0 | 1279.9 | 1279.9 | 1280.0 |
算術(shù)平均值
= 1280.02V
實驗標準偏差
0.07888
A類標準不確定度
=0.025
標準電壓 | 128 | 128 | 128 | 128 | 128 | 128 | 128 | 128 | 128 | 128 |
示值電壓 | 128.00 | 128.01 | 128.01 | 128.00 | 128.00 | 128.00 | 128.00 | 128.00 | 127.99 | 128.00 |
算術(shù)平均值
= 128.001A
實驗標準偏差
0.00567
A類標準不確定度
=0.0018
標準電壓 | 87 | 87 | 87 | 87 | 87 | 87 | 87 | 87 | 87 | 87 |
示值電壓 | 87.000 | 87.011 | 86.990 | 87.000 | 87.012 | 87.000 | 87.000 | 87.010 | 87.010 | 87.000 |
算術(shù)平均值
= 87.0033°
實驗標準偏差
0.00711
A類標準不確定度
=0.0023