资源描述：
《高准确度宽量限三相标准源-高巍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、5电测与仪表6199815总第35卷第389期高准确度宽量限三相标准源黑龙江省计量科学研究所哈尔滨兰迪电子设计制作所高巍杨新华梁浩李季李河摘要介绍一种全电子式的新型工频电参量标载。准源。它采用三相标准信号作为整机的交流信4.相位调节范围:0~359.99b,相位设定误号基准,对输出信号进行矢量采样(幅值、相位差为0.02、0.05二个等级。采样),并与基准信号进行比较,用差值法控制,5.功率因数设定范围:0.1~0.9L及0.1使输出信号的幅值保持准确并相位关系不变。~0.9C共十八点,其误差优于0.001。关键词三相标准源矢量采样6.功率准确度
2、:在PF=0.5~1.0时,功率设定值准确度为0.02%、0.05%、0.1%三个等-5一、引言级,稳定度优于5@10/2min(峰)峰值)。在国民经济各个领域,电能是一种应用十三、三相标准源的基本原理分广泛的能源,对其进行准确的计量是十分必目前国内外的交流标准源为了保证输出幅要的,它关系到电站正常发电及生产厂的成本值的准确,都是将输出信号转换成直流信号,通核算和效益分析。因此,三相校验台被广泛应过与机内的直流基准信号进行比较,用差值进用在电站、电表生产厂家、电力和计量部门。现行控制,使输出信号幅值保证一定的准确度。在国内外的三相校验台都是由三相
3、电源、调节在相位控制方面,大都采用过零触发来检测相设备(包括幅值、相位、频率等参数的调节)、标位,然后通过计算再控制相位的准确度。这种准表、台体(包括变换量程的电压、电流互感器)控制方法在幅值控制上是可取的,但在相位控等部分组成,其体积庞大、笨重,操作十分不方制上存在两个弊端:一是相位检测时引入的过便,而且仪器的造价也相当昂贵。我们研制的零触发计数会带来诸多误差,最终将影响相位LD3020系列是全电子式的,以单片机为控制的控制精度;二是由于相位控制环节过多,从相中心,利用计算技术、数字合成技术、自动控制位检测)计算机运算)输出控制)相位平衡这理论
4、实现的新型的工频电参量标准源,无需调一过程需反复几次才能确定输出相位的最终节设备、标准表及监视仪表,具有体积小、重量值,这就会大大降低测量的效率。尤其是三相轻、操作十分方便等特点,且造价亦十分低廉。标准源有11个参数要进行调节控制,如果采用二、三相标准源的技术指标上述原理将使系统非常复杂,且难于实现。1.频率范围:45.00~65.00Hz,准确度:1在工频三相交流标准源的设计方案中,我-4@10,步进:0.01Hz们采用了以三相交流标准信号源作为整机的交2.输出电压:3@0~660V(相电压)流基准信号。对输出信号的采样不仅将幅值采输出电流:3
5、@0~22A(相电流)下来,也要将其相位采下来,我们称之为交流信3.输出电压、电流准确度:0.02%,0.05%,号的全信息采样或矢量采样。输出信号经过矢0.1%三个等级。量采样后与机内的交流基准信号进行比较(幅-4调节细度:优于1@10,稳定度优于3@值、相位比较),用差值进行控制,这样输出信号-510/2min(峰-峰值),每个回路可带20W负的幅值与相位均实时跟踪机内的交流参考基9准,确保了输出信号的幅值准确,相位关系不准电压E。变。三相信号源的频率f直接溯源于内部频率该三相交流标准源的原理框图如图1。基准,由频率综合器改变频率值。三相信号
6、源的相位U直接溯源于时分割移相电路。-5我们知道E的准确度可优于2@10,f的-5准确度优于2@10,由此所构成的三相基准信号源可达到以下技术指标:UAi,UBi,UCi,IAi,IBi,ICi的幅值准确度可优-5于读数的?5@10。UAi,UBi,UCi,IAi,IBi,ICi之间的120b角优于120b?0.002b。Uv与Ui的相移准确度优于设定值?0.002b以上指标均是长期稳定指标,这样我们就完成了一个长期稳定可靠的三相基准量的建立。2.复合反馈式功率放大器三相交流基准量必须通过功率放大器放大,才能使输出的电压、电流具有一定的带负载能力
7、。因此设计一种在信号的放大过程中不附图1三相交流标准源的原理框图加任何误差(包括幅值误差和相位误差)的功率从以上原理框图可以看出,该三相标准源放大器是十分必要的。在三相标准源中,我们主要由三部分组成:采用了复合反馈技术来保证该功率放大器近似1)高准确度数字合成三相信号源。为/理想0的功率放大器。2)采用复合反馈控制的电压、电流功率放复合反馈式功率放大器的原理如图3。大器。3)矢量采样。1.高准确度数字合成三相信号源我们以一路信号源为例,其原理如图3。图3复合反馈式功率放大器原理框图在没有复合反馈时K=K0?ek(1)(1)式中K0为理想值,ek为
8、放大器误差,我们可得,在加有复合反馈控制后,由上图可推出下式成立U01ek=?(2)图2高准确度数字合成三相信号源原理UiBAB高精度数
