摘要：測量儀表的計量和檢定的水平，在實際應(yīng)用中要求越來越嚴(yán)格，從電測儀表的檢定的依據(jù)與不同功率的檢定方式等方面進行了探析，包括對電阻的測量方式做了詳細(xì)的研究，并對熱工儀表在實踐中的應(yīng)用進行了探討，最后對電測儀表檢定的發(fā)展方向進行了預(yù)測。

　　關(guān)鍵詞： 電測儀表； 自動檢定；分析

　　對于從事計量工作的人員來說，在實際的檢定工作的過程中，應(yīng)該認(rèn)真的學(xué)習(xí)檢定規(guī)程，將實際檢定與檢定規(guī)程對應(yīng)起來，找出傳統(tǒng)檢定過程中存在的問題，并加以改進，把在實際檢定過程遇到的問題返回檢定規(guī)程，在規(guī)程中查找解決方案，或者通過深入的分析研究，通過更新檢定規(guī)程來解決實際檢定中的問題。

　　一、電測儀表檢定的技術(shù)依據(jù)

　　檢定電測儀表的技術(shù)依據(jù)包括：制造標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程。其中制造標(biāo)準(zhǔn)的等級最高，要求最嚴(yán)格，更新速度最快。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)次之，檢定規(guī)程是由國家制定，屬于國家標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)要求最低。但是對社會上開展的檢定工作要求強制執(zhí)行檢定規(guī)程，發(fā)生計量糾紛，也以檢定規(guī)程為裁決依據(jù)。

　　二、檢定電測儀表檢定點的選擇

　　1、交流數(shù)字采樣測量裝置。它的檢定交流數(shù)字采樣測量裝置是綜合自動化裝置中的測量部分，它代替了傳統(tǒng)的儀器儀表，目前在電力系統(tǒng)越來越多的被采用，它的主要工作是指將工頻交流電量(如電流、電壓、有功功率、無功功率、相位角、功率因數(shù)、頻率等)經(jīng)數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、計算、轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號傳送至本地或遠(yuǎn)端顯示器的測量裝置。

　　(1)交流有功功率的檢定點

　　除在COSΦ=1時校驗其示值誤差之外，還應(yīng)在COSΦ中=O.5(容性和感性)的條件下校驗功率因數(shù)影響。由功率因數(shù)改變引起的誤差不應(yīng)超過被檢功率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示值誤差極限值的0.5倍，其誤差的表示方法與示值誤差相同。

　　(2)功率因數(shù)的檢定點

　　在COSΦ中=0.5(容性和感性)的條件下校驗功率因數(shù)影響時，應(yīng)使電壓和頻率為額定值，校驗時首先在COSΦ=1和電流約為額定值50％的條件下校驗一個測定點，然后再使COSΦ=0.5(容性和感性)，在電流約為額定值的條件下，再次校驗同一個測定點，以兩次的校驗結(jié)果之差作為功率因數(shù)影響。

　　(3)三相無功功率的檢定點

　　當(dāng)校驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的三相無功功率時受無功功率因數(shù)影響時，應(yīng)在SinΦ=1和SinΦ=0.5(容性和感性)的條件下校驗。校驗方法可參照三相有功功率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由無功功率因數(shù)改變引起的誤差不應(yīng)超過被檢無功功率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示值誤差極限值的0.8倍。測試儀器的接線方式應(yīng)具有與被校交流數(shù)采裝置相同的適用性，否則應(yīng)考慮因三相電路不對稱所產(chǎn)生的附加誤差。

　　(4)遙測掃描周期試驗

　　將電壓輸入接人標(biāo)稱電壓，將各電流輸入回路串聯(lián)，通過200mA的標(biāo)稱值電流，從交流數(shù)采裝置顯示終端上觀察各個電流測點的數(shù)值。改變輸入電流量為標(biāo)稱電流的90％，從交流數(shù)采裝置顯示終端上觀察各個電流量數(shù)值的改變,各個電流測點值的改變應(yīng)在1s內(nèi)。

　　2.2無功功率準(zhǔn)確度的檢定

　　在實際無功功率準(zhǔn)確度檢定中，常用到的是真無功和人為無功兩個概念。真無功實際上是非跨相無功功率，而人為無功指的是用跨相接法測量的無功功率。在日常有關(guān)無功功率的檢定中，經(jīng)常遇到二元件無功和三元件無功。二元件無功是指用兩功率表法跨相9O0的測量方法測量的三相三線電路無功功率，也有的表計中同時會采用二元件6O0無功的測量方法；三元件無功是指用三功率表跨相900的測量方法測量的三相四線電路的無功功率。

　　在實際的測量無功功率過程中(包括檢定無功裝置和無功表計)，要注意源的輸出或表的輸入是線電壓還是相電壓。三相四線制接線時，由于很多裝置采用跨相的方式輸出無功功率時，其裝置本身顯示的是線電壓，它實際輸出的無功功率是在電壓顯示值相同時的非跨相無功功率的(1/ )倍。但是有些型號的輸出源(如型號為DK-34B1)在三相四線接線方式下輸出跨相無功時，輸出源本身顯示的是相電壓。有些表計在測量三相四線制跨相無功功率時接人和測量的是線電壓，也有的是相電壓。所以在不需要換線、只要求切換界面的情況下，分清源的輸出或表的輸入是線電壓還是相電壓，才會避免計算錯誤或者因電壓過高損壞表計。

　　一般在檢定二元件無功輸出時，用有功測無功的方法測量，但是很多表計包括標(biāo)準(zhǔn)表都不能用軟件改接線，所以只能人為地改變接線，即將輸出源A相電流的進出線對換，電壓A相與C相對換，B相接到N，將讀到的有功功率值乘以（ ／2)就能得到正確的無功功率。

　　2.3直流電阻的檢定

　　直流電阻的檢定，根據(jù)電阻值的不同，采取的方法也有很大不同。一般來說（<10Ω）電阻的精密測量采用雙臂電橋；很大電阻(MΩ級)的測量采用絕緣電阻表；中間電阻的測量采用單臂電橋。對電阻的簡單測量，通常使用數(shù)表來進行，數(shù)表檢定電阻的方法如圖1所示，圖1中虛線框內(nèi)表示數(shù)表部分，R為被檢電阻。將電阻兩端接人數(shù)表的電壓測量端，南于數(shù)表本身內(nèi)置電流源，被測電阻值R等于電壓表的測量值除以電流源的電流，數(shù)表將內(nèi)部軟件計算出電阻值在數(shù)表上顯示，我們能直接讀出被測電阻值。檢定小電阻時，由于線路電阻對被檢電阻值影響很大，如圖1中，ab、cd兩段線路會分掉一部分電壓，所以采用四線制接線方式來測量，如圖2所示。將電阻的兩端分別接人數(shù)表電壓、電流測量端，電流源電流由電流測量端輸出，電壓表測量的是電阻兩端的電壓，從而避免了線路分壓，提高了測量的準(zhǔn)確度。受數(shù)表帶負(fù)載能力的限制，隨著數(shù)表測量電阻量程的增大，電流源將減小，測量10MΩ以上的電阻，導(dǎo)線上的漏電流對測量值的影響較大，所以要對導(dǎo)線進行屏蔽，減小漏電流，提高電阻測量的準(zhǔn)確度。

　　隨著工作任務(wù)的不斷增加，單片機等自動化產(chǎn)品的發(fā)展，實行自動檢定顯得越來越必要，也越來越容易實現(xiàn)。現(xiàn)在有很多檢定裝置

　　都采用了自動檢定功能，關(guān)鍵的技術(shù)就是實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)裝置與被檢裝置的通信，由于電學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家很多，電測裝置、儀表也各式各樣，它們采用的通信規(guī)約不盡相同，所以實現(xiàn)各種裝置、儀表間的通信是實現(xiàn)自動檢定的難點。這種方法可以擴展為將自動檢定軟件安裝在專門用于自動檢定的電腦上，通過電腦來控制整個檢定過程。

　　3、熱工儀表的檢定

　　熱工儀表普遍具有非線性特性,諸如熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系,節(jié)流式流量計流量與壓差的關(guān)系,汽包水位計水位與壓差的關(guān)系等都是非線性函數(shù),直接影響參數(shù)測量的準(zhǔn)確度和儀表顯示的精確度。熱工儀表非線性校正方法主要有兩種:模擬線性化方法和數(shù)字線性化方法。

　　（1）模擬線性化方法

　　模擬線性化是指基于傳統(tǒng)的模擬儀表,通過機械元件或模擬電路對儀表輸出信號作線性化處理,從而實現(xiàn)模擬顯示的線性刻度,其可以作為自動控制裝置的信號。因此，模擬線性化是依靠硬件和模擬信號實現(xiàn)輸出信號線性化處理，可稱作熱工儀表非線性特性，校正的硬方法。

　　（2）數(shù)字線性化方法

　　數(shù)字線性化是指基于智能儀表(包括數(shù)字巡測儀以及基于DAS、DCS、FCS的各種虛擬儀表),將輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,通過計算或查表來實現(xiàn)輸出信號的線性化,進而實現(xiàn)線性化數(shù)字顯示。數(shù)字線性化是依靠軟件和數(shù)字信號實現(xiàn)輸出信號線性化處理的，因此可稱作熱工儀表非線性特性校正的軟方法。數(shù)字線性化的例子諸如:(1)在數(shù)字巡測儀中,將熱工儀表非線性特性(如標(biāo)準(zhǔn)熱電偶或熱電阻的非線性分度表)寫入單片機的存儲器內(nèi)，采用軟件編制的查表法可以方便、快捷地實現(xiàn)輸出信號的數(shù)字線性化；(2)采用曲線擬合法得到熱工儀表非線性特性的分段多項式表達(dá)式，多項式系數(shù)可用最小二乘法或其它方法求解，然后再用編程的方法將多項式表達(dá)式翻譯成程序語言，使其在單片機或計算機內(nèi)運行，即可在數(shù)字巡測儀或虛擬儀表中完成數(shù)字線性化。

　　（3）熱工儀表校驗方法。使用熱工儀表校驗儀校準(zhǔn)熱電偶信號時，應(yīng)對直流毫伏信號輸出和冷端誤差分別進行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)直流毫伏信號輸出誤差應(yīng)按照相關(guān)的檢定規(guī)程連接標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)，將數(shù)字多用表設(shè)為mV檔并選擇相應(yīng)的量程，將其連接到需要校準(zhǔn)儀表的熱電偶輸出端。采用相關(guān)檢定規(guī)程中檢測校準(zhǔn)點電量值的方法，輸出信號從下限開始逐漸增大，使用數(shù)字多用表測量模擬熱電偶輸出溫度值、電量值，達(dá)到上限后降低輸入信號，使用數(shù)字多用表測量模擬熱電偶輸出溫度值、電流值，直到達(dá)到下限。將誤差最大的測量數(shù)值作為最大基本誤差，根據(jù)儀表輸出的電量值、測量出的電量值和一定的修正值，能計算出基本誤差。

　　4、電測儀表的發(fā)展趨勢

　　利用虛擬儀器實現(xiàn)自動檢定逐漸成為計量領(lǐng)域的一個新的課題。在虛擬儀器系統(tǒng)中，硬件僅僅是為了解決信號的輸入輸出，軟件才是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵和核心。用戶可以根據(jù)自己的需求設(shè)計自己的儀器系統(tǒng)，滿足自動檢定等多種多樣的應(yīng)用需求，虛擬儀器系統(tǒng)硬件主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、各種總線設(shè)備、接口儀動化產(chǎn)品的發(fā)展，實行自動檢定顯得越來越必要，也越來越容易實現(xiàn)。現(xiàn)在有很多檢定裝置都采用了自動檢定功能，關(guān)鍵的技術(shù)就是實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)裝置與被檢裝置的通信，由于電學(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家很多，電測裝置、儀表也各式各樣，它們采用的通信規(guī)約不盡相同，所以實現(xiàn)各種裝置、儀表間的通信是實現(xiàn)自動檢定的難點。虛擬儀器系統(tǒng)硬件主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、各種總線設(shè)備、接口儀器。數(shù)據(jù)采集卡(DAQ卡)是虛擬儀器的重要硬件部分，一塊DAQ卡可以完成A／D轉(zhuǎn)換，D／A轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸入輸出、計數(shù)定時器等多種功能。接口總線能夠把可編程儀器與計算機緊密地聯(lián)系起來，實現(xiàn)大規(guī)模智能自動檢測系統(tǒng)，通過近距離的無線網(wǎng)絡(luò)，使整個實驗內(nèi)的檢定儀器僅由l～2臺計算機控制。

　　結(jié)語

　　計量檢定工作與人們的生產(chǎn)生活日益密切，電學(xué)產(chǎn)品的型號、性能、使用環(huán)境日益多樣化，電測儀表的檢定也將面臨越來越多的挑戰(zhàn)，只有以檢定規(guī)程等技術(shù)文件為基礎(chǔ)，緊密結(jié)合實際，通過不斷地鉆研，并借以日益豐富的T作經(jīng)驗，才能適應(yīng)不斷變化、不斷更新的計量檢定要求。

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