無(wú)縫自動(dòng)量程轉換技術(shù)實(shí)現寬幅值范圍內的高精度測量

 

　　功率單元的電壓、電流測量均設置了8個(gè)檔位，每個(gè)檔位只測量在本檔位量程的50%~100%范圍內的信號，實(shí)現了200倍動(dòng)態(tài)范圍內的高準確度測量。采用無(wú)縫自動(dòng)轉換量程技術(shù)，檔位切換時(shí)，數據不丟失的特點(diǎn)可滿(mǎn)足寬幅值范圍內的動(dòng)態(tài)測量，全面記錄被測信息，不放過(guò)每一個(gè)細節變化。AnyWay稱(chēng)為2的N次方自動(dòng)轉換量程方案，N每增加1，可有效拓寬一倍的高精度測量范圍。

  

 ——AnyWay

 

　　由于用于變頻電量測量的各類(lèi)功率分析儀缺乏統一的標準和規范，各個(gè)廠(chǎng)家對儀器的精度標稱(chēng)方式有所不同。

　　例如：下述是某款進(jìn)口高精度功率分析儀對于直流和工頻的精度標稱(chēng)：

　　直流精度：0.05%rd+0.1%fs；

　　工頻精度：0.1%rd+0.05fs。

　　除了滿(mǎn)量程和超量程之外，正常測試點(diǎn)下，fs（滿(mǎn)量程）大于rd（讀數），可見(jiàn)其實(shí)際工頻測試精度高于直流測試精度。兩者的滿(mǎn)量程誤差均為0.15%。但是，該儀器在產(chǎn)品手冊封面上標稱(chēng)精度是：

　　直流基本精度：±0.05%；

　　交流基本精度：±0.1%。

　　精度標稱(chēng)中忽略了影響量更大的滿(mǎn)量程誤差，除了標稱(chēng)不嚴謹之外，還會(huì )給用戶(hù)直流精度更高的誤覺(jué)。

　　大多數電工儀表在滿(mǎn)量程時(shí)可以獲得最高的精度，而在較寬幅值范圍內，較小讀數時(shí)，誤差增大。以上述儀表為例，下表列出了其在寬幅值范圍內不同讀數時(shí)的直流測量的相對誤差。

表1、標稱(chēng)0.1級的某進(jìn)口高精度功率分析儀在寬幅值范圍內的實(shí)際測量精度

序號	讀數占量程的比例（%）	讀數誤差（%）	量程誤差轉換為讀數誤差（%）	總誤（%）
1	100	0.05	0.1	0.15
2	50	0.05	0.2	0.25
3	20	0.05	0.5	0.55
4	10	0.05	1	1.05
5	5	0.05	2	2.05
6	2	0.05	5	5.05
7	1	0.05	10	10.05
8	0.5	0.05	20	20.0

 

　　可見(jiàn)，在寬幅值范圍內，隨著(zhù)讀數的減小，讀數誤差不變，而量程誤差變化與讀數成反比，讀數越小，量程誤差越大。

　　實(shí)際測量中，為了解決這樣的問(wèn)題，通常采用多個(gè)傳感器進(jìn)行換檔，每個(gè)傳感器只測量較窄的范圍，多個(gè)傳感器輸出經(jīng)自動(dòng)轉換量程后連接至儀表，儀表接受到的信號基本在儀表量程附近較窄的區域，降低傳感器和儀表精度受讀數的影響。這種自動(dòng)轉換量程方式的不足之處在于傳感器及自動(dòng)轉換量程開(kāi)關(guān)數量多，系統復雜，占地面積大，成本高。

　　WP4000變頻功率分析儀的功率單元決定了儀器的測量準確度，功率單元屬于數字化前端，包括大量程、直接測量為主的SP系列變頻功率傳感器和小量程、與一次傳感器配套使用為主的DT系列數字變送器。所有功率單元的電壓、電流測量均設置了8個(gè)檔位，每個(gè)檔位只測量在本檔位量程的50%~100%范圍內的信號，在200倍動(dòng)態(tài)范圍內，總誤差均滿(mǎn)足精度指標。以B型功率單元為例，標稱(chēng)精度為讀數的0.1%，那么，在0.5%~100%滿(mǎn)量程范圍內，均能滿(mǎn)足總誤差小于0.1%。同樣是標稱(chēng)精度為0.1%，WP4000變頻功率分析儀的實(shí)際測量精度遠遠優(yōu)于上述儀表。

　　WP4000變頻功率分析儀采用無(wú)縫自動(dòng)轉換量程技術(shù)，檔位切換時(shí)，數據不丟失的特點(diǎn)可滿(mǎn)足寬范圍內的動(dòng)態(tài)測量，全面記錄被測信息，不放過(guò)每一個(gè)細節變化。AnyWay稱(chēng)為2的N次方自動(dòng)轉換量程方案，N每增加1，可有效拓寬一倍的高精度測量范圍。

　　更多特點(diǎn)：

　　前端數字化——硬件特點(diǎn)之一

　　寬頻率范圍——硬件特點(diǎn)之三

　　寬相位范圍——硬件特點(diǎn)之四

　　超強運算力——硬件特點(diǎn)之五

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