功率表计量校准检测

功率表计量校准检测

一、功率表注意事项

(一)量程选择

选择功率表的量程就是选择功率表中的电流量程和电压量程。使用时应使功率表中的电流量程不小于负载电流，电压量程不低于负载电压，而不能仅从功率量程来考虑。例如，两只功率表，量程分别是IA、300V和2A、150V，由计算可知其功率量程均为300W，如果要测量一负载电压为220V、电流为IA的负载功率时应逸用IA、300V的功率表，而2A、150V的功率表虽功率量程也大于负载功率，但是由于负载电压高于功率表所能承受的电压150V，故不能使用。所以，在测量功率前要根据负载的额定电压和额定电流来选择功率表的量程。

(二)测量线路

电动系测量机构的转动力矩方向和两线圈中的电流方向有关，为了防止电动系功率表的指针反偏，接线时功率表电流线圈标有“·”号的端钮必须接到电源的正*端，而电流线圈的另一端则与负载相连，电流线圈以串联形式接入电路中。功率表电压线圈标有“·”号的端钮可以接到电源端钮的任一端上，而另一电压端钮则跨接到负载的另一端，。

当负载电阻远远大于电流线圈的电阻时，应采用电压线圈前接法。这时电压线圈的电压是负载电压和电流线圈电压之和，功率表测量的是负载功率和电流线圈功率之和。如果负载电阻远远大于电流线圈的电阻，则可以略去电流线圈分压所造成的影响，测量结果比较接近负载的实际功率值。

当负载电阻远远小于电压线圈电阻时，应采用电压线圈后接法 。这时电压线圈两端的电压虽然等于负载电压，但电流线圈中的电流却等于负载电流与功率表电压线圈中的电流之和，测量时功率读数为负载功率与电压线圈功率之和。由于此时负载电阻远小于电压线圈电阻，所以电压线圈分流作用大大减小，其对测量结果的影响也可以大为减小。

如界被测负载本身功率较大，可以不考虑功率表本身的功率对测量结果的影响，则两种接法可以任意选择。但*好选用电压线圈前接法，因为功率表中电流线圈的功率一般都小于电压线圈支路的功率。

二、模拟功率表校准点选取

以上两点是使用功率表的过程中，需要注意的事项。在这部分，我们主要来探讨下功率表的校准问题，核心在于讨论模拟功率表在校准的过程中，如何去选取合适的校准点。

(一)基本量限

全功率因数功率表基本量限的基本误差在额定电压、功率因数等于1时对标度尺每一个带数字分度线的刻度点进行校准。在功率因数等于0.5(L感性)和0.5(C容性)两种情况下对中间带数字分度线的刻度点进行校准。

低功率因数功率表基本量限的基本误差在额定电压、额定功率因数(L)下对标度尺每一个带数字分度线的刻度点进行校准。

在额定功率因数(C)下，对标度尺满刻度数字分度线刻度点进行校准;在1/2额定功率因数(L)和1/2额定功率因数(C)两种情况下对中间刻度点进行校准。

(二)非基本量限

电流非基本量限只和电压基本量限配合校准，电压非基本量限值和电流基本量限配合校准;非基本量限在功率因数等于1或感性额定功率因数下对满刻度点进行校准。

什么是校准

在规定条件下，为确定计量器具示值误差的一组操作。是在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值，或实物量具或标准物质所代表的值，与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。校准结果可用以评定计量仪器、测量系统或实物量具的示值误差，或给任何标尺上的标记赋值。

校准基本要求

⑴环境条件校准如在实验室进行，则环境条件应满足检定规程/校准规范中要求的温度、湿度等规定。校准如在现场进行，则环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准。

⑵仪器作为校准用的标准仪器其误差限应是被校表误差限的1/3~1/10。

⑶人员进行校准的人员应经有效的考核，并取得相应的合格证书，只有持证人员方可出具校准证书和校准报告，也只有这种证书和报告才认为是有效的。

功率表如何校准

一、模拟功率表校准

1.模拟指示功率表校准点选取

1）基本量限

全功率因数功率表基本量限的基本误差在额定电压、功率因数等于1时对标度尺每一个带数字分度线的刻度点进行校准。在功率因数等于0.5（L感性）和0.5（C容性）两种情况下对中间带数字分度线的刻度点进行校准。

低功率因数功率表基本量限的基本误差在额定电压、额定功率因数（L）下对标度尺每一个带数字分度线的刻度点进行校准。

在额定功率因数（C）下，对标度尺满刻度数字分度线刻度点进行校准；在1/2额定功率因数（L）和1/2额定功率因数（C）两种情况下对中间刻度点进行校准。

2）非基本量限

电流非基本量限只和电压基本量限配合校准，电压非基本量限值和电流基本量限配合校准；非基本量限在功率因数等于1或感性额定功率因数下对满刻度点进行校准。

2.模拟指示功率表校准操作

a）选择被校功率表电压电流量限，按照图1所示接线；

b）调节被校功率表零位；

c）设置标准功率标准源的功率因数，根据被校功率表量限，调节标准功率源输出电压为被校功率表额定电压；

d）缓慢增大标准源的输出电流，使被校功率表的指针与数字分度线Xi重合，记录此时标准功率源输出功率值Pa1于校准记录表格；

e）重复d，标准功率源输出电流从小到大，直至所有的需要校准的数字分度线校准完毕；

f）增大标准功率源输出电流到被校功率表测量范围上限以上，立刻缓慢减小标准功率源输出电流，使功率表指针再次与被校的数字分度线Xi重合，记录此时标准功率源输出功率值Ps2与校准记录表格；

g）重复f，标准功率源输出电流从大到小，直至所有的需要校准的数字分度线校准完毕；

h）改变标准功率源功率因数和电压电流量限，重复b~g；

i）计算：

设被校功率表额定功率为Pn，满刻度为Xn，则被校功率表的额定分度值Cw按下式计算：

功率表如何校准_功率分析仪校准规范

式中：

Cw——被校功率表的额定分度值，以每瓦的刻度格表示；

Xn——被校功率表满刻度值，以刻度格表示；

Pn——被校功率表额定功率，单位为瓦（W）。

被校刻度实际值按下式计算：

功率表如何校准_功率分析仪校准规范

式中：

Xs——被校刻度实际值，以刻度格表示；

Cw——被校功率表满刻度值，以每瓦的刻度格表示；

Ps1、Ps2——分别为电流上升和下降时标准功率源的输出功率值，单位为瓦（W）。

对应修正值按下式计算：

功率表如何校准_功率分析仪校准规范

式中：

C——被校刻度修正值，以刻度格表示；

Xs——被校刻度实际值，以刻度格表示；

X1——被校刻度示值，以刻度格表示。

从量程的所有校准点找出*大**误差ΔXm=-Cm，则被校功率表*大基本误差γ按下式计算：

功率表如何校准_功率分析仪校准规范

式中：

γ——被校功率表*大基本误差；

Xn——被校功率表的满刻度值，以刻度格表示；

ΔXm——被校功率表的*大**误差，以刻度格表示。

二、数字功率表校准

1.数字式功率表校准点的选取

1）基本量限

全功率因数功率表的基本量限的基本误差在额定电压，功率因数等于1及功率因数等于0.5（L）和0.5（C）两种情况下进行校准。

额定功率因数等于1时，校准的示值应该不少于5个。各示值应该是等距的，包括零示值及满量程示值。当功率因数等于0.5（L）和0.5（C）时，在量限的额定电压和额定电流条件下校准。

低功率因数功率表的基本量限的基本误差在额定电压、额定功率因数（L）、额定功率因数（C）、1/2额定功率因数（L）、1/2额定功率因数（C）、功率因数等于0（L）、功率因数等于0（C）等条件下校准。在额定功率因数（L）下，校准的示值应该不少于5个，各示值应该是等距的，包括零示值及满量限示值。对于其他功率因数条件下，仅在量限的额定电压和额定电流条件下校准。

2）非基本量限

电流非基本量限只和电压基本量限配合校准，电压非基本量限只和电流基本量限配合校准；根据用户要求，可以在电压量限和电流量限某些指定的组合的情况下进行校准；所有非基本量限的基本误差，仅在量限额定电压、量限额定电流及额定功率因数下进行校准。

2.数字式功率表校准操作

a）选择被校功率表电压电流限值，按照图示接线；

b）根据要求进行调整和自校；

c）设置标准功率源的功率因数，根据被校功率表量限，设定标准功率源输出电压为被校功率表额定电压；

d）调节标准功率源输出电流，使标准功率源的显示值Ps，被校功率表测量值为Px。记录Ps和Px于校准记录表格。

e）改变标准功率源功率因数和电压电流量限，重复c~d；

f）计算：

被校功率表示值Px的误差ΔPx按下式计算：

功率表如何校准_功率分析仪校准规范

式中：

ΔPx——被校功率表示值误差，单位为瓦（W）；

Px——被校功率表示值，单位为瓦（W）；

Ps——标准功率源的示值，单位为瓦（W）；

被校功率表的基本误差γ按下式计算：

功率表如何校准_功率分析仪校准规范

式中：

γ——被校功率表基本误差；

Un——被校功率表额定电压，单位为伏（V）；

In——被校功率表额定电流，单位为安（A）；

Cos（φ）——被校功率表的额定功率因数。

功率分析仪校准规范

1、GBT 22264.1-2008 安装式数字显示电测量仪表 第1部分：定义和通用要求

功率分析仪、功率表作为安装式数显仪表时，应当遵循“GBT 22264.1-2008 安装式数字显示电测量仪表 第1部分：定义和通用要求”中的相关要求。

本部分主要规定了相关专业术语定义，产品分类、分级机符合性，基本误差、参比条件、使用范围和改变量等对电测量仪表性能指标至关重要的通用要求。

2、GBT 22264.3-2008 安装式数字显示电测量仪表 第3部分：功率表和无功功率表的特殊要求

本部分适用于安装式数字显示的功率表和无功功率表，也适用于具有模拟/数字双重显示的功率表和无功功率表的数字显示部分。适用于功率分析仪的有功功率或无功功率测量功能部分。

不适用于便携式功率表或功率分析仪。

3、JBT 9286-1999 功率表和无功功率表

本标准适用于直流和交流（频率为10Hz～20000Hz）的直接作用模拟显示的功率表和无功功率表及其附件以及带电子测量功能的功率表和无功功率表。

本标准是目前各类变频功率分析仪、宽频功率分析仪及高精度功率分析仪*相近的功率表标准之一。

本标准对低功率因数下的功率测量准确度提出了明确的要求。

4、JJG 124-2005 电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程

本标准适用于直接作用模拟指示直流和交流（频率为40Hz～10kHz）功率表相关检定，不适用于数字式功率表。

5、GJBJ 6200-2008 400Hz功率表校准规范

本标准为军用标准，适用于额定频率为400Hz的单向有功功率表的计量特性、校准条件、校准项目、校准方法、校准结果的处理和复校时间间隔。使用功率表的电压测量范围为100mV～600V，电流测量范围为1mA～20A，功率因数为0～1，功率测量基本误差**值不小于0.05%的单相有功功率表（包括功率变换器、功率分析仪有功功率测量功能）的校准。

本标准规定了量值为0～0.2的功率因数为低功率因数，并对低功率因数下功率测量准确度提出了校准方法。

6、JJG 780-1992 交流数字功率表检定规程

本标准适用于单相有功功率表、三相有功功率表、直流功率表的相关检定，其中交流功率表的频率范围为40Hz～10kHz。被检功率表的基本误差**值不小于0.02%。

本标准给出了交流数字功率表的通用原理框图，并给出了两表法和三表法测量三相电功率的典型接线图和适用范围。

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