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功率分析儀測量不確定度評定方法簡介

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  • 發(fā)布時間:2016/8/27 20:59:11
  • 作者:xjp_yinhe

  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,談談AnyWay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

  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

AnyWay變頻功率分析儀的校準儀器簡介

  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,其計量學特性須滿足相關計量法規(guī)的要求。

功率分析儀測量不確定度評定

  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:重復性條件下對被測量的測量結(jié)果不重復引入的測量不確定度;

功率分析儀重復性測量引入的標準不確定度分量分析

  不確定度采用A類評定法,在相同條件下重復測量10次其結(jié)果,重復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:

01電壓(V)測量不確定度分析結(jié)果

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

02電流(A)不確定度分析結(jié)果

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

03相位(°)不確定度分析結(jié)果

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

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