電流および電圧センサーの誤差の測定。スキーム、説明

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電流センサーと電圧センサーのエラー測定。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電流センサの誤差(1%未満)、特に0,1%の非直線性を、一般的な測定器で入出力信号を測定する通常の方法で測定することは困難です。

誤差を測定するには、入力信号と出力信号を 0,1% 未満の誤差で測定し、非直線性を 0,01% 未満で測定する必要があります。

入出力信号を測定することなく（正規化された入出力信号を比較することにより）誤差を直接測定する方法を提案する。

電流出力を備えた 1000 A 電流センサー (LT 1000-SJ/SP58 精度クラス 0,2) の例を使用して誤差測定を考えてみましょう。センサー変換率 K=1/5000、つまり入力電流が 1000 A の場合、出力電流は 0,2 A です。バス用の穴を通してセンサーの周りに 500 ターンの巻線を巻きます (図 1、ここで 1 - 巻線、2 - バス用の穴、3 -電流センサー、4 - 電源、5 - 電圧計 Shch300、R1 - 加減抵抗器 10 オーム、R2 電気抵抗コイル P321 1 オーム ± 0,01%、R3 - 電気抵抗コイル P321 - 0,1 オーム ± 0,01%)、マルチに相当-コアバス。

ソース 4 を使用して、巻線に 2 A の電流を流します (合計電流 1000 A)。入力電流は、電気抵抗測定コイル P200 の両端の電圧降下 (321 mV) - 0,1 オーム±0,01% (R3) によって制御されます。出力電流は、電気抵抗測定コイル P200 の両端の電圧降下 (321 mV) - 1 オーム±0,01% (R2) によって制御されます。

センサーの絶対誤差は、高精度抵抗器 R2 と R3 の両端の電圧降下の差に等しいが、電圧計 5 によって測定されます。測定誤差は、入力電流の設定誤差や電圧計 5 の誤差とは実質的に無関係です。電圧計では、入力電流の設定は 10% まで許容されます。測定誤差は高精度抵抗器 R2 および R3 によって決まり、0,02% です。

センサー変換率 (K) と巻数 (W) の積は 10 の倍数でなければなりません。電気抵抗コイルは定格 1⋅10n (n = ±1、±2、±3 など) で入手できます。

50 芯ケーブル (図 2、X1 は GRPM61 ソケット、X2 は GRPM61 プラグ、X3、X4 は 35,5-28 チップ) を使用して巻線を実装し、ケーブルを窓に通し、バスは10回。

この場合の誤差測定図を図 3 に示します。ここで、1 - ケーブル (図 2 を参照)、2 - バス用の穴、3 - 電流センサー、4 - 電源、5 - Shch300 電圧計、R1 - 10オーム加減抵抗器、R2 電気抵抗コイル P321 - 1 オーム±0,01%、R3 - 電気抵抗コイル P321 0,1 オーム±0,01%。戻り線の磁場の影響を排除するために、磁気シールドをセンサーに配置できますが、測定結果からわかるように、磁気シールドは無視できます。この方法の唯一の欠点は、ローテクであることです。

図 4 はケーブルなしの誤差測定図を示しています。1 はバスバー、2 はバスバー用の穴、3 はセンサー、4 は電源、5 は Shch300 電圧計、R1 は 1000 A シャント、R2は 0,2 A シャントです。抵抗コイルの代わりにシャントが使用されます。測定誤差はシャント R1、R2 の誤差によって決まり、測定装置の誤差や入力電流設定の誤差には依存しません。

図 5 は、電位出力 (入力電流 10 A で出力電圧 1000 V) を持つセンサーの誤差測定回路を示しています。ここで、1 - バス、2 - バス用の穴、3 センサー、4 - 電源、5 - Shch300電圧計、R1 - 1000 A シャント、R2 抵抗ストア P33 (13233 オーム)、R3 - 電気抵抗測定コイル P321 100 オーム ± 0,01%。シャント R1 の電圧は、抵抗ストア P3 (R33) と出力分圧器を形成する抵抗コイル R2 の電圧と比較されます。測定誤差は、シャント R1 と抵抗ストア R2 の誤差によって決まります。 0,01%の抵抗コイル誤差は無視できます。

LT 1000-SJ/SP58 精度クラス 0,2 を含むほとんどのセンサーでは、出力信号の遅延は 1 μs 以下であり、提案された方法を使用した測定は、周波数 50 Hz の直流および交流で実行できます。

著者: A. アルドキン

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