一電量傳感器比差

　　

圖１ 交流測(cè)量中一次電流與二次電流關(guān)系向量圖

　　比差又稱(chēng)平行誤差，在交流測(cè)試中，須做投影分解，在圖１中:

　　Ip為一次電流；

　　Is為二次電流；

　　Is1為二次電流Is在一次電流Ip上的投影；

　　Ip1為Ip-Is1；

　　比差為：

　　比差是電量傳感器用于測(cè)量電壓、電流時(shí)的誤差，比差主要是由于電量傳感器實(shí)際變比與額定變比不相等造成的。

　　比差一般用百分?jǐn)?shù)表示，在同相條件下，：

　　電流傳感器比差=（100（KnIs-Ip）/Ip）%；Kn為額定變比，Ip為一次電流，Is為實(shí)際測(cè)量條件下一次電流為Ip時(shí)的二次電流。

　　電壓傳感器比差=（100（KnUs-Up）/Up）%；Kn為額定變比，Up為一次電壓，Us為實(shí)際測(cè)量條件下一次電壓為Up時(shí)的二次電壓。

二電量傳感器角差　

　　角差又稱(chēng)正交誤差，在圖１中，角差為：

　　在實(shí)際情況中，Ip≈KnIs，角差等于sinα，當(dāng)α≈0時(shí)，sinα=α。所以：

　　角差又可稱(chēng)為電量傳感器一次電量與二次電量向量的相位差。

　　角差用參考頻率下的正弦電量衡量。

　　理想電量傳感器角差為零，或者與頻率成正比關(guān)系。

　　電量傳感器測(cè)量非正弦電量時(shí)，角差直接決定其輸出是否失真及失真的程度。角差為零的電量傳感器，輸出不失真。角差不為零，但與頻率成正比關(guān)系的電量傳感器，輸出不失真但有固定延時(shí)。

　　角差習(xí)慣用度（°）或分（′）表示，但是，與比差一起用于判斷電量傳感器誤差時(shí)，用厘弧度（rcad）表示。

三電量傳感器復(fù)合誤差

　　電量傳感器復(fù)合誤差等于額定一次電量（電壓或電流）與額定二次電量乘以變比后數(shù)值的差值的在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的方均根值。

　　電量傳感器的準(zhǔn)確度試驗(yàn)中，采用微差法測(cè)量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)傳感器與被檢傳感器的輸出電壓或電流的差值的有效值就是電量傳感器的復(fù)合誤差。

　　圖1為電流互感器的角差、比差及復(fù)合誤差的微差法檢定線路圖，同樣適用于其它電流傳感器，關(guān)鍵在于能否獲得與被檢電流傳感器相同變比的標(biāo)準(zhǔn)電流傳感器。

圖２ 電流傳感器的角差、比差及復(fù)合誤差的微差法檢定線路圖

　　電量傳感器復(fù)合誤差由電量傳感器比差和電量傳感器角差引起，在數(shù)值上等于比差和角差的方和根。當(dāng)復(fù)合誤差和比差用小數(shù)表示時(shí)，角差用弧度（rad）表示；當(dāng)復(fù)合誤差和比差用百分?jǐn)?shù)表示時(shí)，角差用厘弧度（rcad）表示。

四電量傳感器角差的重要性

　　電量傳感器用于測(cè)量獨(dú)立的電壓、電流時(shí)，一般只關(guān)注其比差，而不關(guān)注角差，因此，常見(jiàn)的霍爾電壓傳感器及霍爾電流傳感器等均不標(biāo)稱(chēng)角差指標(biāo)。

　　電量傳感器用于測(cè)量功率時(shí)，角差是影響功率測(cè)量準(zhǔn)確度的重要指標(biāo)，因此，用于電能計(jì)量或功率測(cè)量的電壓、電流互感器都有明確的角差指標(biāo)。“JJG_313-2010 測(cè)量用電流互感器檢定規(guī)程”規(guī)定，額定頻率和額定電流下，0.2級(jí)電流互感器的比差限值為0.2%，角差限值為10′。

　　正弦電路中：

　　P=UIcosφ    （1）

　　即有功功率的測(cè)量誤差由電壓測(cè)量比差△U/U、電流測(cè)量比差△I/I、電壓電流的角差之和△φ共同決定。

　　對(duì)式（1）的的左右兩側(cè)同時(shí)求偏導(dǎo)，可得：

　　△P/P=△U/U+△I/I+tanφ△φ

　　比差對(duì)功率測(cè)量的誤差傳遞系數(shù)為1，而角差對(duì)功率測(cè)量的誤差傳遞系數(shù)是一個(gè)變量（tanφ），φ趨于±90°時(shí)，功率因數(shù)趨于零，tanφ趨于無(wú)窮大。

　　可見(jiàn)，在低功率因數(shù)下，傳感器角差是影響功率測(cè)量準(zhǔn)確度的決定性因數(shù)。

 

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