AnyWay變頻功率分析儀是一種用于變頻電量測(cè)量(電壓、電流、功率、諧波等電參量)的專業(yè)測(cè)試儀器。如何對(duì)變頻功率分析儀進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)，使其量值能準(zhǔn)確的進(jìn)行計(jì)量溯源，是其保障測(cè)量準(zhǔn)確的基本要素。本文介紹一種校準(zhǔn)計(jì)量方法，談?wù)凙nyWay變頻功率分析儀怎樣進(jìn)行量值溯源。

一AnyWay變頻功率分析儀的技術(shù)指標(biāo)

　　AnyWay變頻功率分析儀的技術(shù)指標(biāo)由前端測(cè)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(biāo)如表1所示：

參量	產(chǎn)品型號(hào)/測(cè)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(biāo)

二AnyWay變頻功率分析儀的校準(zhǔn)儀器簡(jiǎn)介

　　表1中可以看出：由于變頻功率測(cè)試系統(tǒng)測(cè)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(biāo)準(zhǔn)源對(duì)其完成校準(zhǔn),所用標(biāo)準(zhǔn)儀器及技術(shù)指標(biāo)如表2所示。

參量	測(cè)量參量稱	測(cè)量范圍/V/A/Hz	準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)源技術(shù)指標(biāo)

　　表2中AT103102-W變頻功率標(biāo)準(zhǔn)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(hào)發(fā)生裝置。該裝置可獨(dú)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(gè)可準(zhǔn)確測(cè)量電壓、電流、頻率及電壓電流合成虛功率的標(biāo)準(zhǔn)表，標(biāo)準(zhǔn)表的示值作為比較參考標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)以變頻電量為主要測(cè)量對(duì)象的各種測(cè)量裝置/系統(tǒng)的量值溯源。作為一種量值溯源用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，其計(jì)量學(xué)特性須滿足相關(guān)計(jì)量法規(guī)的要求。

三功率分析儀測(cè)量不確定度評(píng)定

　　采用標(biāo)準(zhǔn)源法校準(zhǔn)功率測(cè)試系統(tǒng)功率示值的測(cè)量不確定度評(píng)定，測(cè)量原理及不確定度來(lái)源在測(cè)量范圍內(nèi)采用標(biāo)準(zhǔn)源法，使用標(biāo)準(zhǔn)功率源為0.05級(jí)的AT103102-W變頻標(biāo)準(zhǔn)源系統(tǒng)，該測(cè)量方法是將AT103102-W變頻標(biāo)準(zhǔn)源系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)功率源輸出功率信號(hào)。

　　數(shù)學(xué)模型為： Px=P0

　　相對(duì)誤差：

　　式中：

　　PX--被校測(cè)試系統(tǒng)的讀數(shù)值

　　P0--標(biāo)準(zhǔn)功率的輸出值校準(zhǔn)時(shí)測(cè)量不確定度

　　相對(duì)誤差的主要來(lái)源：重復(fù)性條件下對(duì)被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果不重復(fù)引入的測(cè)量不確定度；

四功率分析儀重復(fù)性測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量分析

　　不確定度采用A類評(píng)定法，在相同條件下重復(fù)測(cè)量10次其結(jié)果，重復(fù)性測(cè)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。電壓、電流、相位不確定測(cè)試結(jié)果如下：

01電壓(V)測(cè)量不確定度分析結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差

0.07888

　　A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度

=0.025

02電流(A)不確定度分析結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差

0.00567

　　A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度

=0.0018

03相位(°)不確定度分析結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差

0.00711

　　A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度

=0.0023

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