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功率分析仪测量不确定度评定方法简介

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  • 发布时间:2016/8/27 20:59:11
  • 作者:xjp_yinhe

  AnyWay变频功率分析仪是一种用于变频电量测量(电压、电流、功率、谐波等电参量)的专业测试仪器。如何对变频功率分析仪进行计量校准,使其量值能准确的进行计量溯源,是其保障测量准确的基本要素。本文介绍一种校准计量方法,谈谈AnyWay变频功率分析仪怎样进行量值溯源

AnyWay变频功率分析仪的技术指标

  AnyWay变频功率分析仪的技术指标由前端测量的功率单元决定,以SP103102C型变频功率传感器为例,其主要技术指标如表1所示:

参量 产品型号/测量范围称 基本误差
电压 SP103102C/(75~10000)V 0.2%读数值
电流 SP103102C/(10~1000)A 0.2%读数值
功率 SP103102C/功率因数:0.2~1 0.5%读数值
SP103102C/功率因数:0.05~0.2 1%读数值

表1:AnyWay变频功率分析仪的技术指标

AnyWay变频功率分析仪的校准仪器简介

  表1中可以看出:由于变频功率测试系统测量功能多、量程范围宽、频率范围广,我们采用AT103102-W变频功率标准源对其完成校准,所用标准仪器及技术指标如表2所示。

参量 测量参量称 测量范围/V/A/Hz 准确度/%
电压 电压 75~10000 0.05读数值
电流 10~1000 0.05读数值
频率 0.1~400 0.001读数值
功率因数 0.2~1值 0.05%读数值
功率因数 0.05~0.2 0.2%读数值

表2:变频功率标准源技术指标

  表2中AT103102-W变频功率标准源是变频电量量值溯源(或量值传递)系统的核心构成部分,是一种输出频率可变的电压、电流信号发生装置。该装置可独立调节电压、电流的幅值及两者的相位差。该装置还包括一个可准确测量电压、电流、频率及电压电流合成虚功率的标准表,标准表的示值作为比较参考标准,实现以变频电量为主要测量对象的各种测量装置/系统的量值溯源。作为一种量值溯源用的计量标准器具,其计量学特性须满足相关计量法规的要求。

功率分析仪测量不确定度评定

  采用标准源法校准功率测试系统功率示值的测量不确定度评定,测量原理及不确定度来源在测量范围内采用标准源法,使用标准功率源为0.05级的AT103102-W变频标准源系统,该测量方法是将AT103102-W变频标准源系统作为标准功率源输出功率信号。

  数学模型为: Px=P0

  相对误差:

  式中:

  PX--被校测试系统的读数值

  P0--标准功率的输出值校准时测量不确定度

  相对误差的主要来源:重复性条件下对被测量的测量结果不重复引入的测量不确定度;

功率分析仪重复性测量引入的标准不确定度分量分析

  不确定度采用A类评定法,在相同条件下重复测量10次其结果,重复性测量引入的相对标准不确定度。电压、电流、相位不确定测试结果如下:

01电压(V)测量不确定度分析结果

标准电压 1280 1280 1280 1280 1280 1280 1280 1280 1280 1280
示值电压 1280.0 1280.1 1280.0 1280.1 1280.1 1280.1 1280.0 1279.9 1279.9 1280.0

  

  算术平均值

= 1280.02V

  实验标准偏差

0.07888

  A类标准不确定度


=0.025

02电流(A)不确定度分析结果

标准电压 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128
示值电压 128.00 128.01 128.01 128.00 128.00 128.00 128.00 128.00 127.99 128.00


  算术平均值


= 128.001A

  实验标准偏差


0.00567

  A类标准不确定度


=0.0018

03相位(°)不确定度分析结果

标准电压 87 87 87 87 87 87 87 87 87 87
示值电压 87.000 87.011 86.990 87.000 87.012 87.000 87.000 87.010 87.010 87.000

 

  算术平均值


= 87.0033°

  实验标准偏差


0.00711

  A类标准不确定度


=0.0023

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