无缝自动量程转换技术实现宽幅值范围内的高精度测量

 

　　功率单元的电压、电流测量均设置了8个档位，每个档位只测量在本档位量程的50%~100%范围内的信号，实现了200倍动态范围内的高准确度测量。采用无缝自动转换量程技术，档位切换时，数据不丢失的特点可满足宽幅值范围内的动态测量，全面记录被测信息，不放过每一个细节变化。AnyWay称为2的N次方自动转换量程方案，N每增加1，可有效拓宽一倍的高精度测量范围。

  

 ——AnyWay

 

　　由于用于变频电量测量的各类功率分析仪缺乏统一的标准和规范，各个厂家对仪器的精度标称方式有所不同。

　　例如：下述是某款进口高精度功率分析仪对于直流和工频的精度标称：

　　直流精度：0.05%rd+0.1%fs；

　　工频精度：0.1%rd+0.05fs。

　　除了满量程和超量程之外，正常测试点下，fs（满量程）大于rd（读数），可见其实际工频测试精度高于直流测试精度。两者的满量程误差均为0.15%。但是，该仪器在产品手册封面上标称精度是：

　　直流基本精度：±0.05%；

　　交流基本精度：±0.1%。

　　精度标称中忽略了影响量更大的满量程误差，除了标称不严谨之外，还会给用户直流精度更高的误觉。

　　大多数电工仪表在满量程时可以获得最高的精度，而在较宽幅值范围内，较小读数时，误差增大。以上述仪表为例，下表列出了其在宽幅值范围内不同读数时的直流测量的相对误差。

表1、标称0.1级的某进口高精度功率分析仪在宽幅值范围内的实际测量精度

序号	读数占量程的比例（%）	读数误差（%）	量程误差转换为读数误差（%）	总误（%）
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

 

　　可见，在宽幅值范围内，随着读数的减小，读数误差不变，而量程误差变化与读数成反比，读数越小，量程误差越大。

　　实际测量中，为了解决这样的问题，通常采用多个传感器进行换档，每个传感器只测量较窄的范围，多个传感器输出经自动转换量程后连接至仪表，仪表接受到的信号基本在仪表量程附近较窄的区域，降低传感器和仪表精度受读数的影响。这种自动转换量程方式的不足之处在于传感器及自动转换量程开关数量多，系统复杂，占地面积大，成本高。

　　WP4000变频功率分析仪的功率单元决定了仪器的测量准确度，功率单元属于数字化前端，包括大量程、直接测量为主的SP系列变频功率传感器和小量程、与一次传感器配套使用为主的DT系列数字变送器。所有功率单元的电压、电流测量均设置了8个档位，每个档位只测量在本档位量程的50%~100%范围内的信号，在200倍动态范围内，总误差均满足精度指标。以B型功率单元为例，标称精度为读数的0.1%，那么，在0.5%~100%满量程范围内，均能满足总误差小于0.1%。同样是标称精度为0.1%，WP4000变频功率分析仪的实际测量精度远远优于上述仪表。

　　WP4000变频功率分析仪采用无缝自动转换量程技术，档位切换时，数据不丢失的特点可满足宽范围内的动态测量，全面记录被测信息，不放过每一个细节变化。AnyWay称为2的N次方自动转换量程方案，N每增加1，可有效拓宽一倍的高精度测量范围。

　　更多特点：

　　前端数字化——硬件特点之一

　　宽频率范围——硬件特点之三

　　宽相位范围——硬件特点之四

　　超强运算力——硬件特点之五

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