無縫自動量程轉換技術實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個檔位，每個檔位只測量在本檔位量程的50%~100%范圍內的信號，實現了200倍動態范圍內的高準確度測量。采用無縫自動轉換量程技術，檔位切換時，數據不丟失的特點可滿足寬幅值范圍內的動態測量，全面記錄被測信息，不放過每一個細節變化。AnyWay稱為2的N次方自動轉換量程方案，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功率分析儀缺乏統一的標準和規范，各個廠家對儀器的精度標稱方式有所不同。

　　例如：下述是某款進口高精度功率分析儀對于直流和工頻的精度標稱：

　　直流精度：0.05%rd+0.1%fs；

　　工頻精度：0.1%rd+0.05fs。

　　除了滿量程和超量程之外，正常測試點下，fs（滿量程）大于rd（讀數），可見其實際工頻測試精度高于直流測試精度。兩者的滿量程誤差均為0.15%。但是，該儀器在產品手冊封面上標稱精度是：

　　直流基本精度：±0.05%；

　　交流基本精度：±0.1%。

　　精度標稱中忽略了影響量更大的滿量程誤差，除了標稱不嚴謹之外，還會給用戶直流精度更高的誤覺。

　　大多數電工儀表在滿量程時可以獲得最高的精度，而在較寬幅值范圍內，較小讀數時，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的直流測量的相對誤差。

表1、標稱0.1級的某進口高精度功率分析儀在寬幅值范圍內的實際測量精度

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，在寬幅值范圍內，隨著讀數的減小，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。

　　實際測量中，為了解決這樣的問題，通常采用多個傳感器進行換檔，每個傳感器只測量較窄的范圍，多個傳感器輸出經自動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。這種自動轉換量程方式的不足之處在于傳感器及自動轉換量程開關數量多，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個檔位，每個檔位只測量在本檔位量程的50%~100%范圍內的信號，在200倍動態范圍內，總誤差均滿足精度指標。以B型功率單元為例，標稱精度為讀數的0.1%，那么，在0.5%~100%滿量程范圍內，均能滿足總誤差小于0.1%。同樣是標稱精度為0.1%，WP4000變頻功率分析儀的實際測量精度遠遠優于上述儀表。

　　WP4000變頻功率分析儀采用無縫自動轉換量程技術，檔位切換時，數據不丟失的特點可滿足寬范圍內的動態測量，全面記錄被測信息，不放過每一個細節變化。AnyWay稱為2的N次方自動轉換量程方案，N每增加1，可有效拓寬一倍的高精度測量范圍。

　　更多特點：

　　前端數字化——硬件特點之一

　　寬頻率范圍——硬件特點之三

　　寬相位范圍——硬件特點之四

　　超強運算力——硬件特點之五

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