一電量傳感器比差

　　

圖１ 交流測量中一次電流與二次電流關系向量圖

　　比差又稱平行誤差，在交流測試中，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量電壓、電流時的誤差，比差主要是由于電量傳感器實際變比與額定變比不相等造成的。

　　比差一般用百分數表示，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為實際測量條件下一次電流為Ip時的二次電流。

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

二電量傳感器角差　

　　角差又稱正交誤差，在圖１中，角差為：

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

　　角差又可稱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系。

　　電量傳感器測量非正弦電量時，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，但與頻率成正比關系的電量傳感器，輸出不失真但有固定延時。

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

三電量傳感器復合誤差

　　電量傳感器復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值的差值的在一個信號周期內的方均根值。

　　電量傳感器的準確度試驗中，采用微差法測量時，標準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合誤差。

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

圖２ 電流傳感器的角差、比差及復合誤差的微差法檢定線路圖

　　電量傳感器復合誤差由電量傳感器比差和電量傳感器角差引起，在數值上等于比差和角差的方和根。當復合誤差和比差用小數表示時，角差用弧度（rad）表示；當復合誤差和比差用百分數表示時，角差用厘弧度（rcad）表示。

四電量傳感器角差的重要性

　　電量傳感器用于測量獨立的電壓、電流時，一般只關注其比差，而不關注角差，因此，常見的霍爾電壓傳感器及霍爾電流傳感器等均不標稱角差指標。

　　電量傳感器用于測量功率時，角差是影響功率測量準確度的重要指標，因此，用于電能計量或功率測量的電壓、電流互感器都有明確的角差指標。“JJG_313-2010 測量用電流互感器檢定規程”規定，額定頻率和額定電流下，0.2級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）

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

　　對式（1）的的左右兩側同時求偏導，可得：

　　△P/P=△U/U+△I/I+tanφ△φ

　　比差對功率測量的誤差傳遞系數為1，而角差對功率測量的誤差傳遞系數是一個變量（tanφ），φ趨于±90°時，功率因數趨于零，tanφ趨于無窮大。

　　可見，在低功率因數下，傳感器角差是影響功率測量準確度的決定性因數。

 

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