测量电流和电压传感器的误差。方案、说明

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电流和电压传感器的误差测量。无线电电子电气工程百科全书

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电流传感器的误差很难测量（小于1%），用标准测量仪器测量输入和输出信号的常规方法很难测量0,1%的非线性。

测量误差，需要测量输入输出信号的误差小于0,1%，测量非线性，需要小于0,01%。

提出了一种直接测量误差的方法，无需测量输入和输出信号（通过比较归一化的输入和输出信号）。

以具有电流输出的 1000 A 电流传感器（LT 1000-SJ / SP58 精度等级 0,2）为例来考虑误差测量。传感器变压比K=1/5000，即输入电流为1000A，输出电流为0,2A。我们通过母线孔在传感器上缠绕500匝的绕组（图1，其中1为绕组，2为母线孔，3为电流传感器，4是电源，5-电压表Shch300，R1-变阻器10欧姆，R2电阻线圈P321 1欧姆±0,01%，R3-电阻线圈P321-0,1欧姆±0,01%），这相当于一个滞留的巴士。

使用源 4，让 2 A 的电流通过绕组（总电流 1000 A）。输入电流由电阻测量线圈 P200 上的压降 (321 mV) 控制 - 0,1 Ohm ± 0,01% (R3)。输出电流由电阻 P200 - 321 Ohm ± 1% (R0,01) 测量线圈上的压降 (2 mV) 控制。

传感器的绝对误差等于精密电阻器 R2 和 R3 上的电压降之间的差，用电压表 5 测量。测量误差实际上不取决于输入电流设置的误差和电压表5，电压表与输入电流设定值的误差为10%。测量误差由精密电阻R2和R3决定，为0,02%。

传感器变比（K）和匝数（W）的乘积必须是10的倍数，因为电阻线圈的额定值为 1⋅10n（其中 n = ±1、±2、±3 等）。

建议使用50芯电缆进行绕制（图2，其中X1为GRPM61插座；X2为GRPM61插头；X3、X4为35,5-28接线片），将电缆穿过总线窗口 10次。

这种情况的误差测量方案如图3所示，其中1是电缆（见图2），2是母线孔，3是电流传感器，4是电源，5是Sch300电压表， R1为10欧姆变阻器，R2为线圈R321的电阻-1欧姆±0,01%，R3-线圈R321的电阻0,1欧姆±0,01%。为了排除回线磁场的影响，可以在传感器上放置磁屏蔽，但正如测量所示，可以忽略它。该方法唯一的缺点是缺乏技术。

图4为无电缆测量误差图，其中1为总线，2为总线孔，3为传感器，4为电源，5为Shch300电压表，R1为1000 A分流器，R2 是 0,2 A 分流器使用分流器代替电阻线圈。测量误差由分流器R1、R2的误差决定，不取决于测量装置的误差和设定输入电流的误差。

图5显示了具有电位输出（输入电流10A时输出电压1000V）的传感器的误差测量方案，其中1是总线，2是总线孔，3是传感器，4是电源， 5是Sch300电压表，R1——1000A分流器，R2电阻盒P33（13233欧姆），R3——测量线圈P321的电阻100欧姆±0,01%。分流器R1处的电压与电阻线圈R3处的电压进行比较，电阻线圈R33与电阻盒P2（R1）形成输出分压器。测量误差由分流器R2和电阻箱R0,01的误差决定。电阻线圈XNUMX%的误差可以忽略不计。

对于大多数传感器，包括LT 1000-SJ/SP58精度等级0,2，输出信号延迟不超过1 µs；所提出的方法可以在频率为50 Hz的直流电和交流电下进行测量。

作者：A. Aldokhin

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