ZHCUC77 August 2024
对于以下测试结果,对电表应用了增益、相位和偏移校准。在更高的电流下,所示的百分比误差主要由分流电阻漂移决定,这种漂移是由于高电流产生的热量增加引起的。
对于累积有功电能误差、累积无功电能误差测试和单个相有功电能测试,电流在 100mA 到 100A 之间变化。对于累积有功电能和单个相位误差测试,在馈入参考设计的电压和电流波形之间施加 0° (PF = 1)、PF = 0.5i(电感)和 PF = 0.8c(电容)的相移。根据有功电能输出脉冲的误差,针对三个 PF 值创建了一个有功电能百分比误差与电流间的关系图。
对于累积无功电能误差测试,遵循了类似的过程(但未使用 90° (sin ϕ = 1i)、sin ϕ = 0.5i(电感)和 sin ϕ = 0.8c(电容)相移),并且绘制了累积无功电能误差,而非累积有功电能误差。
在累积有功和无功电能测试中,对每个相位的电能读数之和进行精度测试。相比之下,对于单个相位有功电能测试,测试了单个相位电能读数(A 相和 B 相,如果使用了分相模式)。在测试一个相位的单个电能精度时,通过为另一相位的电流提供 0A 输入来禁用此相位,这样,累积有功电能读数在理想情况下等于单个相位电压,这允许使用累积电能脉冲输出来测试单个相位的精度。所有这些测试均使用 ADS131M02 和 AMC131M03 器件的 4kSPS 采样率设置运行。
对于 A 相和 B 相的 VRMS 精度测试,电压在 10V 至 270V 范围内变化,而电流在 10A 时保持稳定。也可以进行超过 270V 的测试;然而,这需要从设计中移除 275V 变阻器并将其替换为额定电压更高的变阻器。
对于 A 相和 B 相上的 IRMS 精度测试,电压稳定在 120V,而电流在 0.1A 至 100A 范围内变化。
以下 4 张星形和 Δ 型配置的有功功率和无功功率图符合 IEC 62053-22 的 0.2 S 级精度限值,假设 Inominal = 15A,因此 Inominal 的 5% 点位于 750mA 处。
通过五个测试系列计算每次测量的平均误差,按顺序针对每个电流值进行测量,然后计算这五个测量值的最大偏差(下图中未显示),以确认该计量子系统的稳定性低于允许最大误差的 10%。
电流 (A) | 平均误差 % PF = 1, | 限值 (%) [0.2 级] IEC 62053-22 | 限值 (%) [0.5 级] IEC 62053-22 | 平均误差 % PF = 0.5i, | 限值 (%) [0.2 级] IEC 62053-22 | 限值 (%) [0.5 级] IEC 62053-22 | 平均误差 % PF = 0.8c, |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0.1 | 0.198 | 0.4 | 1.0 | 0.143 | 0.5 | 1.0 | 0.125 |
0.5 | 0.0574 | 0.4 | 1.0 | -0.014 | 0.5 | 1.0 | -0.0356 |
0.75 | 0.0416 | 0.4 | 1.0 | -0.053 | 0.5 | 1.0 | 0.0344 |
1.5 | 0.038 | 0.2 | 0.5 | -0.085 | 0.3 | 0.6 | 0.0678 |
3 | 0.0042 | 0.2 | 0.5 | -0.081 | 0.3 | 0.6 | 0.085 |
7.5 | 0.0098 | 0.2 | 0.5 | -0.105 | 0.3 | 0.6 | 0.1116 |
15 | 0.0174 | 0.2 | 0.5 | -0.061 | 0.3 | 0.6 | 0.1406 |
30 | 0.017 | 0.2 | 0.5 | -0.078 | 0.3 | 0.6 | 0.0476 |
60 | -0.016 | 0.2 | 0.5 | -0.076 | 0.3 | 0.6 | 0.1118 |
75 | -0.0778 | 0.2 | 0.5 | -0.151 | 0.3 | 0.6 | 0.0774 |
100 | -0.0144 | 0.2 | 0.5 | -0.2 | 0.3 | 0.6 | -0.0968 |
电流 (A) | 平均误差 % sin ϕ = 1i (90°) | 平均误差 % sin ϕ = 0.5i (30°) | 平均误差 % sin ϕ = 0.8c (-53.13°) |
---|---|---|---|
0.1 | 0.1 | 0.25 | 0.07 |
0.5 | 0.05 | 0.26 | 0.08 |
0.75 | -0.09 | 0.32 | 0.09 |
1.5 | 0.06 | 0.28 | 0.08 |
3 | 0.04 | 0.28 | 0.11 |
7.5 | 0.04 | 0.29 | 0.09 |
15 | 0.07 | 0.28 | 0.1 |
30 | 0.07 | 0.27 | 0.09 |
60 | 0.02 | 0.27 | 0.08 |
75 | -0.06 | 0.21 | 0.02 |
100 | -0.38 | -0.15 | -0.12 |
电流 (A) | 平均误差 % PF = 1, | 限值 (%) [0.2 级] IEC 62053-22 | 限值 (%) [0.5 级] IEC 62053-22 | 平均误差 % PF = 0.5i, | 限值 (%) [0.2 级] IEC 62053-22 | 限值 (%) [0.5 级] IEC 62053-22 | 平均误差 % PF = 0.8c, |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0.1 | 0.240 | 0.4 | 1.0 | 0.381 | 0.5 | 1.0 | 0.307 |
0.5 | 0.073 | 0.4 | 1.0 | 0.059 | 0.5 | 1.0 | 0.1 |
0.75 | 0.091 | 0.4 | 1.0 | 0.042 | 0.5 | 1.0 | 0.122 |
1.5 | 0.09 | 0.2 | 0.5 | 0.016 | 0.3 | 0.6 | 0.064 |
3 | 0.082 | 0.2 | 0.5 | 0.025 | 0.3 | 0.6 | 0.098 |
7.5 | 0.074 | 0.2 | 0.5 | 0.001 | 0.3 | 0.6 | 0.055 |
15 | 0.049 | 0.2 | 0.5 | 0.017 | 0.3 | 0.6 | 0.086 |
30 | 0.106 | 0.2 | 0.5 | 0.032 | 0.3 | 0.6 | 0.127 |
60 | 0.083 | 0.2 | 0.5 | 0.031 | 0.3 | 0.6 | 0.145 |
75 | 0.089 | 0.2 | 0.5 | -0 | 0.3 | 0.6 | 0.081 |
100 | 0.037 | 0.2 | 0.5 | -0.04 | 0.3 | 0.6 | 0.011 |
电流 (A) | 平均误差 % sin ϕ = 1i (90°) | 平均误差 % sin ϕ = 0.5i (30°) | 平均误差 % sin ϕ = 0.8c (-53.13°) |
---|---|---|---|
0.1 | -1.93 | -3.3 | 5.14 |
0.5 | 0.54 | -1.34 | 1.11 |
0.75 | -0.19 | -0.8 | 0.75 |
1.5 | -0.06 | -0.35 | 0.39 |
3 | 0.02 | -0.1 | 0.22 |
7.5 | 0.06 | 0.08 | 0.1 |
15 | 0.08 | 0.13 | 0.07 |
30 | 0.08 | 0.11 | 0.06 |
60 | 0.07 | -0.01 | 0.01 |
75 | 0.01 | -0.17 | -0.02 |
100 | -0.15 | -0 | -0.12 |
图 3-21 至图 3-24 展示了每个相位的 IRMS 和 VRMS,其中误差百分比列是通过比较相应的 MTE 读数和 GUI 读数生成的。在这些图中,记录了单个测量值。
电压 (V) | 百分比误差 |
---|---|
10 | -0.013 |
30 | -0.01 |
50 | 0.003 |
70 | -0.017 |
90 | -0.025 |
100 | -0.005 |
120 | -0.013 |
140 | -0.040 |
160 | -0.015 |
180 | -0.028 |
200 | -0.022 |
220 | -0.022 |
230 | -0.027 |
240 | -0.029 |
260 | -0.019 |
270 | -0.022 |
电流 (A) | 百分比误差 |
---|---|
0.01 | -36.318 |
0.025 | -14.410 |
0.05 | -3.246 |
0.1 | -0.751 |
0.25 | -0.107 |
0.5 | -0.030 |
1 | -0.053 |
2 | -0.049 |
5 | -0.038 |
10 | -0.039 |
20 | -0.056 |
30 | -0.041 |
40 | -0.028 |
50 | -0.003 |
60 | -0.011 |
70 | -0.015 |
80 | 0.020 |
90 | 0.029 |
100 | 0.071 |
电压 (V) | 百分比误差 |
---|---|
9 | 0.253 |
10 | 0.070 |
30 | -0.034 |
50 | -0.012 |
70 | -0.026 |
90 | -0.016 |
100 | 0.009 |
120 | -0.013 |
140 | -0.036 |
160 | -0.024 |
180 | -0.036 |
200 | -0.033 |
220 | -0.035 |
230 | -0.036 |
240 | -0.045 |
260 | -0.049 |
270 | -0.025 |
电流 (A) | 百分比误差 |
---|---|
0.01 | -32.557 |
0.025 | -13.645 |
0.05 | -5.802 |
0.1 | -0.323 |
0.25 | -0.199 |
0.5 | -0.117 |
1 | -0.057 |
2 | -0.051 |
5 | -0.028 |
10 | -0.046 |
20 | -0.034 |
30 | -0.037 |
40 | -0.035 |
50 | -0.034 |
60 | -0.013 |
70 | 0.018 |
80 | 0.035 |
90 | 0.106 |
100 | 0.189 |