电测量仪表范文

电测量仪表范文（精选8篇）

电测量仪表 第1篇

关键词：电测量仪表,检定规程,计量性能要求,直流纹波

1 概述

电测量仪表校验装置主要用于发电厂和电网公司的计量测试部门, 铁路、石油、化工等大型工矿企业和科研机构等。这类装置主要是用来检定交直流电压表、电流表, 单相和三相有功功率表、无功功率表, 单相和三相功率因数表、相位表, 频率表, 电测量变送器和交流采样测量装置等。电测量仪表校验装置的应用非常广泛, 特别是对于热电厂和电业部门, 这类校验装置已成为他们的基本设备的一部分, 它的量值的准确与否直接影响到人们生产和生活的安全。

2011年5月, 河南省计量科学研究院制定的JJG (豫) 147-2010《电测量仪表校验装置》检定规程[1]由河南省质量技术监督局正式发布, 并自2011年7月起实施。该规程的实施解决了电测量仪表校验装置的量值溯源和量值传递问题, 提高了该类设备量值的溯源性和可靠性, 以及测量不确定度水平。

2 规程制定的主要内容

2.1 规程的适用范围

规程中给出的适用范围是:该规程适用于电测量仪表校验装置的首次检定、后续检定和使用中检验。电测量仪表校验装置具有单相或三相交流电压、电流、功率输出功能, 同时可具有直流电压、电流输出, 相位、频率输出, 交直流电压、电流测量的部分或全部功能。

从以上表述中, 可以了解到电测量仪表校验装置必须具备的功能是单相或三相交流电压、电流、功率输出功能, 可以具有的功能是直流电压、电流输出, 相位、频率输出, 交直流电压、电流测量的部分或全部。

电测量仪表校验装置[2]种类很多, 由于本身功能的不同和厂家的命名习惯不同, 常见的此类设备名称并不一致, 主要有以下几种:多功能三相电测量仪表校验装置、交直流指示仪表检定装置、交流采样变送器校验装置、多功能电测产品检定装置、变送器与仪表检定装置、交流测试系统。这些设备都适用于本规程, 而类似于直流功率源、直流电压电流源等只有直流输出功能的设备则不属于此范畴, 不能使用本规程进行计量检定。

2.2 计量性能要求

2.2.1 准确度级别

规程对电测量仪表校验装置的准确度等级和最大允许误差给出了明确要求 (如表1所示) 。

需要注意的是:可能会有一些设备在说明书中给出的准确度等级是某个级别, 但是具体技术指标比表1中所列的低, 这样我们只能依据说明书判断其合格, 而不能给出符合××级别的结论。若被检电测量仪表校验装置的技术说明书[3]中给出的最大允许误差优于上述表中所给的最大允许误差, 则应按说明书中的指标进行判断。

2.2.2 基本误差

规程中给出了进行误差计算的三个公式:引用误差、相对误差和绝对误差。针对不同的功能, 为了方便的判定是否合格的, 我们可能需要使用不同的公式进行误差计算。

2.2.3 其他计量性能要求

除了对基本功能的最大允许误差要求外, 规程还规定了一些电测量仪表校验装置必须满足的计量性能要求, 如:输出电压电流功率稳定度、负载调整率、交流输出波形失真度、输出回路的功率要求等。

2.3 检定用标准设备

在检定中, 需要用到的标准设备主要有标准电压电流表 (通常使用的是三相标准表和数字万用表) 、标准电压电流源、标准功率表、频率计、失真度测量仪、秒表、交流毫伏表、工频相位计、电阻箱等。

2.4 检定项目及方法

电测量仪表校验装置的主要检定项目有外观及通电检查、绝缘电阻、工频耐压、交流电压及交流电流输出基本误差的检定、负载调整率、交流输出波形失真度的检定、交流功率输出基本误差的检定、输出短期稳定度的检定、频率输出基本误差的检定、相位输出基本误差的检定、直流电压和直流电流输出基本误差的检定、直流纹波的测量、直流电压和直流电流测量基本误差的检定。

其中根据被检电测量仪表校验装置功能的不同, 检定项目可以有所不同。如深圳科陆公司生产的交直流指示仪表检定装置CL302C, 因为没有直流电压和直流电流测量功能, 所以检定项目也不包括直流电压和直流电流测量基本误差的检定。

对于所有的检定项目, 规程中都给出了详细的检定方法和接线图。

3 规程执行中应注意的问题

3.1 检定设备的选择

规程中对检定设备的要求是:检定时由标准器、辅助设备及环境条件所引起的扩展不确定度 (k=2) 不大于被检装置基本误差的1/3。分辨力不大于被检装置基本误差的1/5, 检定设备测量/输出值范围应能分别覆盖被检装置的输出/测量范围。没有给出检定设备要满足的具体技术指标, 使用单位要根据所开展的电测量仪表校验装置的级别具体选择符合要求的检定设备。

3.2 直流纹波的测量

直流纹波的测量应包括纹波电流的测量和纹波电压的测量两个部分。但是考虑到纹波电流测量的难度, 规程中只对纹波电压有所要求。随着科技的进步, 技术的发展, 在今后对此规程的修订中要把这部分内容进行完善。

4 结束语

电测量仪表校验装置是应用非常广泛的设备, 特别是在电力行业和各级计量测试部门。地方规程JJG (豫) 147-2010《电测量仪表校验装置》的实施可以使电测量仪表校验装置的检定方法更加完善、科学、合理, 可以使省内这类设备的检定方法统一, 保证这些设备能更加规范有效的进行量值溯源。当然, 规程中还存在着一些不足之处, 在以后的工作中, 我们将针对这些问题, 进行研究和试验, 争取在下次修订时使其完善。

参考文献

[1]JJG (豫) 147-2010, 电测量仪表校验装置检定规程[S].

[2]刘玮蔚.高精度全自动交直流指示仪表标准装置设计[J].河南科技, 2012 (18) :40-40.

常用电测仪表测量误差的分析论文 第2篇

电测量是指对电磁量(包括由其他形式的物理量通过转换而成的直流电量)的测量，它是当前检测领域中最主要的一种方式。完成电测量任务的是各种电测仪表，如电能表、电流表、电压表等。大量统计数据证明，在检测中产生误差有其普遍性和必然性。分析误差成因，有助于减小误差，提高测量精度。

1电测仪表的误差分类

1.1随机误差

随机误差具有偶然性，其方向和大小不固定。其具体表现为：在完全相同的条件下，运用相同的测试方法进行多次测量，所观察到的测量结果不同。引起随机误差的根本原因是微观世界的不确定和剧烈起伏。随机误差不能消除，但可以处理。如采用增加重复性测试次数，然后求取算术平均值。一般来说，重复测量的次数越多，其算术平均值越接近真值。

1.2系统误差

系统误差具有固定的方向(负或正)和大小，一般由确定的原因引起。系统误差可以校正，甚至完全消除。

1.3疏失误差

疏失误差是由于工作人员的疏忽，如错误接线、错误记录、错误读数等引起的，在实际测量过程中，应该坚决避免该类误差的产生。

2电测仪表的误差表示

2.1绝对误差

即仪表示值与真值之间的差值。公式为：

驻绝对=A示―A真(1)

绝对误差特点：①分正负;②其量纲与被测量相同。

2.2相对误差

即绝对误差与真值的比值，其没有量纲，常用百分比表示。

驻相对=■100%≈■100%(2)

相对误差的优势：能用于不同测量方法的比较。举例：在测50A电流时，?驻1绝对为“+0.2A”;在测20A电流时，?驻2绝对为“+0.1A”，从绝对误差角度讲，?驻1绝对大于?驻2绝对，但显然不能就此认为测50A的方法比测20A的方法的要落后(因为按误差百分比，前者为0.4%，后者为0.5%，说明后者的误差的相对影响更大)。工程上常常采用的也是相对误差的形式。

2.3引用误差

主要用来表征仪表自身的准确性能。

驻引用=■100%(3)

其中，A上限是指仪表测量上限。引用误差其实是测量上限所对应的相对误差。

3电测仪表的误差起因分析

3.1设备因素

3.1.1量程选择不当

选用仪表的时候，固然要关注精度，但同时也要注重量程的考量。举例：被测直流功率大概为1760W左右，A功率表参数为220V/30A/0.2级，B功率表参数为220V/10A/0.5级。显然，A表比B表要精确，但用这两块表来测量目标功率时，A表的测量误差(相对误差形式)约为0.75%，B表的测量误差(相对误差形式)约为0.5%。因此，应选用精度低的B表，若错误选择了A表，则误差会增大。

3.1.2零流影响

数字式仪表由运算放大器等半导体元件构成，所以存在不可避免的零流现象，且该零流大小和输入信号大小成负相关关系。

3.1.3接触不良

某些电测仪表配换挡开关、电键按钮等部件，若这些部件磨损严重或与仪表主回路接触不良，将导致仪表工作不稳定、示值误差增大。可用工业酒精在相关地方擦拭来消除这种不稳定。

3.1.4辅助设备的问题

①电桥类测试仪器中，若电桥供电出现问题(如供电不足)，其测量精度将受到严重影响，因此电桥电源的配置须严格按说明书，若无说明书，电源的工作电流须限定在标准电阻额定电流的`1/2以下。

②工作电流大于1mA的要配蓄电池(新充电蓄电池要人工放电至电势稳定)，小于1mA用甲电池，标准电池只提供电势、不提供电流。这几项是仪表电池的配选原则，违反了它们，将使误差增大。另外，标准电池长时间使用后内阻变大，也会影响仪表的精度。

③一些电测仪表对连接导线的电阻有严格要求，不能使用专用导线外的导线代替。

3.2环境因素

部分电测仪表对周围环境因素比较敏感，环境指标不能超出其限定范围。

3.2.1温度因素

譬如，由锰铜制成的标准电阻，其阻值随温度升降而增减(变化规律由温度系数描述)，但如果温度系数事先未知，当不在标准条件(20℃)下使用，电阻值就无法确知，从而使检测失去意义;又如，内置稳压源的电位差计，其稳压值受温度影响。

虽然在物理上存在一些公式和系数可对温度引发的测量偏差进行换算，但这永远是近似的，当温度偏离标准值过大时，这些公式和系数的有效性将大大降低。

3.2.2湿度因素

湿度偏高的时候(如梅雨季节)，仪表中的电子器件容易受潮，从而产生两类不利的现象：

①仪表内部锈蚀、霉变，表现在外部则是接触不良和性能下降，严重的还会使仪表绝缘等级降低，以致出现不安全因素。②因静电感应的作用，仪表上积累过量静电荷，导致在操作时发生“仪表―人体”之间的放电，并损坏内部电子器件。

控制测量时的湿度相对简单，可在房间内配置除湿空调或干燥剂。

3.2.3电磁干扰

可归纳为两大类：测量链路各仪表之间的相互干扰或测量仪表内部器件之间的相互干扰，定义为“内部干扰”;测量系统以外的电磁源对测量链路或测量仪表所造成的干扰，定义为“外部干扰”。

其中，“内部干扰”具体分为四种：

①工作电源在通过仪表的绝缘电阻或链路的分布电容时引发漏电而形成的干扰。

②有用信号―传输导线―地线―电源这几者相互耦合产生的干扰。

③仪表中高电压或大功率元件产生的交变电磁场对其他部件的影响。

④仪表使用过程中，内部一些元件因发热而影响引发的不稳定因素。

“外部干扰”具体也分为两种：

①仪表所处环境有变压器、开关柜等高压设备，这些设备在运行中将产生极强的电磁场，由此给电测仪表的测量链路或内部电路带来耦合干扰。

②空间普遍存在的电磁波对测量系统产生的干扰(这个只对如静电放电发生器之类的敏感设备起作用)。

可见，影响电测仪表误差的最复杂因素是各种电磁干扰。

3.2.4其他因素

①指针式仪表放置不规范(如要求水平而不水平)，则表计零点会偏移。

②若测量环境中存在震动，一方面会影响仪表性能，另一方面还可能损坏精密器件。

③仪表受单侧光照或单侧热源辐射，将会产生热偏差。

3.3人为因素

部分电测仪表在测量中需要专业人员的操作，因此人的因素也成为综合误差的可能来源之一。

①错误接线(如双臂电桥测量中四个端子接线容易搞错)、接线不规范(如插孔处接触不良)等，这时不但误差增大，而且可能会损坏电子元件。

②量程或级别选择错误，造成误差扩大化。

③使用检验不合格或者未经检验的仪表。

4改善电测仪表误差的措施

由上一节分析可知，电测仪表误差的可能来源是多种多样的。这些来源中有些是可以消除的，有些则只能尽量减弱。

4.1正确使用仪表

①合理选择仪表类型，如指针式和数字式都可用的情况下，优先选择数字式。②正确确定仪表量程、精度等参数，避免“大马拉小车”的情形。③参照标准进行正确和规范接线，如端钮处接线应确保拧紧、插孔处接线应确保插牢，且测试前做好检查。④避免仪表靠近震源、单方面的光源或热源等，必要时可选择用不透光容器覆盖。⑤严格按操作规程使用仪表，尤其要注意仪表指针的调零。

4.2尽量改善环境

①控制环境温度稳定在20℃，若有小幅偏差，必须按相关方法进行修正。②如有需要，可对测量系统(包括测量仪表和被测设备)进行(恒温)预热。③对信号线采用金属屏蔽，将某些测量机构(如电磁系仪表)置入导磁较好的屏蔽罩内或者采用双屏蔽。④工作电源与电测仪表之间配置隔离变，同时避免与电机类设备共用供电线路。

4.3注重细节

①对连接导线也进行有效固定，以防止使用中的突发振动。

②做好接地工作，如使仪表、信号源外壳等可靠接地，始终保持在零电位。

③低电平测量时，二次仪表应“浮地”，以彻底切断共模干扰电压的泄漏途径。

5结语

变电站电测仪表状态检修方式分析 第3篇

关键词：变电站；电测仪表；检修方式

中图分类号：TM930 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0103-02

随着社会发展对于电力企业的需求更加大，传统电力设备进行预防检修的方式已经不能满足新形式下的发展需求。状态检修的方式主要通过电力系统全新的技术，来完善电力系统设备的检修方式结果。与此同时，各类型的设备具有智能化的性能、自动化的水平愈来愈高，很多企业单位对于电力的依赖度逐渐加深，所以电力设备和自动化设备需要合理运用状态检修的方式。

1 传统检修工作的不足

随着科技不断的发展，促使电力企业在生产的过程，电网的分布愈加的复杂。这就要求电力相关的设备具有一定的检修方面的能力，同时需要建立健全的电力设备质量、维保的机制。电测仪表在进行检修工作时，可通过定期预防的方式进行检修。然而这类型的检修方法，一般按1～4 a一个周期，对电力相关的设备进行检查。检修的周期如果过长，不能及时找出电力设备的安全隐患。检查的过程一般因为问题过多，会造成检修的成本过高，设备也很容易出现故障。随着时间的变化，会导致一定的损失。如检测电测仪表的过程，需要及时关闭运行的设备，并在第一时间中断生产。而其对电测仪表正常运行，会造成对电测仪表相关的测试数据影响。这类型的检修形式，在一定程度会致使资源出现浪费的现象，对于设备实际运行的情况和设备方面均会产生一定的影响，这些都不利于进行可持续工作。

2 变电站电测仪表状态检修方式

2.1 状态检修的定义

电力设备实际的工作状态作为根本条件，同时可参照传统的检测体系，并依靠状态进行监测，通过相关的诊断技术获得各方面的电力设备方面的功能信息及数据。以先进的设备进行相关的监测工作，评判相关的设备的工作状态是否正常。同时对设备的安全隐患合理的进行排除，从而通过相关的策略消除安全隐患和其他方面的隐患。变电站电测仪表来讲，一般包括：实时状态检修、带电检测和预防性方面的相关测试、设备的维护管理，以及设备的诊断、验收方面。以先进的设备进行检修，能够防止定期进检测工作的盲目，将各类型的隐患控制到最低的范围。

2.2 状态检修的特征

和定期检修进行对比，状态检修的优势有非常多。

①状态检修，一般会通过在线的形式，对运行的电力设备进行相关的诊断工作，以及检测工作。进而防止定期检修工作实行的盲目性，同时可以提升检修的质量和效率，并减少电力企业固定资产实际运行的成本。

②状态检修为现代科学技术中，设备检修方面的应用成果。一般以全过程进行对设备的监控，充分了解其实际运行的状态，定期检修工作对于电力设备的拆装工序应有效的进行控制，以减少电力设备的实际损耗情况，并保证电力设备工作方面的整体效率。

③状态检修为科学、有效的管理方式，一般情况会建立比较健全的设备质量管理责任制度，将各个设备、时间方面均规定具体的质量负责人，以便于工作人员管理，对实际的设备情况加以了解和掌握。设备状态进行检修方面的目标管理机制。通过检修的步骤进行，从而确保检修的整体效率。

④企业进行状态方面的检修，应依靠具有一定技术水平和高素质的施工队伍。所以，企业部门应培养出更多的人才，同时提高对工作人员技术方面和理论方面的培训，以促进其技术的管理水平的提高。

⑤运行比较稳定和复杂的系统，应拓宽其监测网络的覆盖面，并做好预防方面的检修工作，以便从根本上减少检修工作任务量。便于提高电力系统的运行情况，以及电力设备的利用率。此外，还应该充分的做好电力企业安全生产方面的工作，电压试验接线图，如图1所示。

3 电测仪表状态检修内容和策略

3.1 电测仪表状态检修的内容

状态检修主要应该对电力设备的状态信息进行检测，正确的对状态监测设备进行评估，以确保其设备的安全和稳定性。电测仪表主要包括：表计交流监测方面的系统、直流操作信号方面的系统、信息通信方面的系统、逻辑判断方面的系统以及防雷接地方面的系统等。

①表计交流监测方面的系统，检测标准：二次电流回路绝缘性能较佳人，且回路非常稳定、测量元件无任何破损。

②直流系统的检测标准：直流动力方面的操作、信号的回路绝缘性能非常好、回路是非常稳定。

③逻辑方面的判断系统的检测标准：硬件方面的逻辑方面判断回路，以及软件方面的逻辑结构的情况。一次电力仪器，通常情况下为单独的电子元件，测仪表为一批组建、亦是整个系统。一般通过在线形式对各方面的元件性能方面的数据进行检测，亦可通过离线的形式进行检测工作，如其特性的曲线。因此，离线过程所获取的电测仪表方面的信息数据，均可以对电力仪表设备的状态进行监测。

3.2 电测仪表状态检修的方式

传统表计状态的监测方式，通常情况会利用传感仪器获得监测方面的数据。但是电测仪表使用传感器的概率非常小，这样就可以在相同经济的情况有效地发挥自带测量技术的作用，如TVAV可通过断线的方法进行监测直流的回路绝缘，并进行监测二次保险熔断报警等。

随着微机测量为主的自诊断方面的技术不断的发展，变电站设备诊断系统的进一步改善，从而即可提高电测仪表的状态监测方面的技术。微机测量单元自诊断方面的性能，可以在第一时间较高效率对电力设备的内部CPU和输入、输出的接口位置，以及存储器等相关的部件进行持续性的巡诊工作。结合实际使用分析的方式和嵌入编码的方式、奇偶校验的方式，以及监视定时器的方式、特征字等方式，综合对所有设备、内部部件进行自动化的监测和诊断工作。

4 结 语

状态检修在我国应用的比较晚，而且还没有广泛的被使用。和传统检修的方法相比，其具有一定优势，如节约成本、减低工作量，还可以提升电力企业安全生产的整体水平，所以获得电力行业一致的认可。然而，变电站电测仪表状态方面进行检修。随着科技不断发展，电力仪表的设备的状态检修工作，必定会使电企业的发展变得更加成熟。

参考文献：

[1] 王智，杨茂涛，陆新洁.关于电测仪表计量检定的探讨研究[J].工业计量，2010，（3）.

电测仪表测量误差及对策分析 第4篇

随着科学技术的不断发展, 电力能源越来越受到人们的关注和重视。由于其方便、安全和清洁环保的特性迅速得到广大消费者的青睐, 它的普及和广泛应用为人们的生活和生产带来了极大的便利, 使其成为人类生产和生活必不可少的主要能源, 电力的普及同时也大大推动了社会和经济的快速发展。电力能源与其他能源相比有着无与伦比的优势, 除了电力资源的清洁和环保特性, 它还具有较高的稳定性和持续性。但是, 电力能源也存在自身的缺陷, 由于其在电力系统中的发挥着重要作用, 关乎到电力能源和电力设备应用的安全性, 直接影响到社会生活和生产活动的顺利开展。电测仪表工作人员主要负责通过电工设备来分析和检测电力误差, 检查和检测用电设备的工作质量状况, 保证用电设备的安全性, 因此, 对于一名专业的工作人员来说, 必须要掌握正确的电测仪表使用方法, 科学地降低电测仪表的误差甚至消除疏忽误差, 最大化地降低电测仪表测量误差对电力系统安全性的影响。

1 电测仪表检测误差形成的原因

1.1 系统误差

电测仪表检测过程中最为常见的便是系统误差。系统误差所指的是在同样的条件与环境之下, 电测仪表在检测过程中对同一目标进行多次检测之后, 其检测的平均值与检测的真值之差, 即为系统误差。系统误差一般是一直存在的, 其代表着电测仪表在检测之前便存在的误差。在实际检测过程中, 系统误差总会向同一方向偏离, 且所检测的误差大小以及符号均保持一致。

电测仪表检测的系统误差最为明显的一个特点便是其具有一定的规律性。由于系统误差的出现, 使得在实际检测时, 无法通过对目标检测次数的增加而实现消除或减小误差, 只能通过对检测的结果进行深入的分析和评估, 以此来寻找系统误差的规律, 并采取相应的方法来减少系统误差, 尽可能地减少系统误差对检测结果的影响。相对而言, 系统误差具有一定的规律性, 因而系统误差能够较为明白地显示出实际检测数据与真实数据之间的偏离程度, 且系统误差的范围越小, 说明检测数据的准确度也越高。

1.2 操作人员误差

操作人员误差即为操作人员自身所存在的问题而导致的误差。电测仪表检测需要由专业的操作人员来具体实施。而操作人员的不同也会使得检测结果大相径庭, 由于不同的操作人员其个人能力也不尽相同, 因而对于部分经验丰富且操作技术过硬以及工作态度较好的操作人员来说, 他们能够合理地安排检测的流程, 并避免检测过程中可能出现的问题, 从而使得最终检测的结果趋于准确的检测结果。而对于那些经验不足且没有过硬检测技术的操作人员来说, 他们无法按照规定的要求来展开检测工作, 因而其检测的准确度也较低, 难以保证电测仪表检测的数据的真实性。

1.3 检测仪表误差

检测仪表误差所指的是由于检测仪表精度的原因而导致的误差。电测仪表检测能够很大程度地提升用电设备的可靠性和电力能源的稳定性。检测仪表能够真实的显示出检测数据, 因此, 如果检测仪表自身存在一定的质量问题, 那么最终的检测结果便会存在较大的误差, 同时会造成严重的后果。产生检测仪表误差的主要原因是企业的生产质量管理不到位造成的, 企业在实际的生产和检验过程中没有按照规定的程序进行生产活动, 因而部分检测仪表无法满足实际的工作需求, 从而导致了检测仪表误差的产生。同时, 电测仪表在进行测量时, 不同的操作环境所使用的检测仪表也不同, 而在实际的操作中, 操作人员往往不会根据操作环境去选择合适的检测仪表, 这也使得检测仪表无法最大化的发挥其最用, 导致最终的检测误差增大。保证检测数据真实有效的基础, 如果检测仪表自身存在质量问题, 将导致检测结果误差较大, 最终将造成较为严重的后果。导致检测仪表误差的原因较多, 首先是仪器生产问题。

1.4 检测方法误差

在检测电力设备的工作质量过程中, 我们需要依靠科学合理的检测方法来实施检测手段, 通过将测量值带入计算公式计算得出结果。检测方法是电测仪表测量过程的依据, 选择合理的检测方法是控制检测误差的重要手段。如果在操作过程中使用了不完善或者不合理的检测方法, 会导致无法有效地消除误差或者产生新的误差, 甚至得出错误的数据。在实际的操作过程中, 我们首先是利用检测仪表测量并获取有关数据, 然后利用检测方法中的函数公式计算得出最终结果。但是由于被检测设备、操作人员等多种因素的综合影响, 往往会使部分检测数值存在较大的误差, 加上检测方法的选择存在不合理性及不科学性, 致使实际的检测结果出现偏差, 形成检测误差, 给测量结果造成较大影响。

2 电测仪表测量误差的消除方法

2.1 系统误差的消除

系统误差是一直存在的, 是无法规避的, 且其形成原因并不是单一的, 因而难以通过增加检测次数的方法来规避系统误差。因此, 我们可以通过对检测的数据进行深入分析, 研究系统误差的规律性, 并针对检测方法及检测方案进行优化来实现最大限度的减小系统误差对检测结果的影响。

2.2 操作人员误差的消除

电测仪表的测量工作是由操作人员进行操作的, 因而操作人员的误差主要体现在操作人员身上。因此, 在开展检测工作之前, 首先要对操作人员进行筛选, 应尽量选择有丰富工作经验的操作人员, 这样能够使得测量结果尽可能地接近真实结果。同时操作人员应当做好检测记录的统计工作, 以便于在出现问题后能够及时寻找并发现问题的原因, 以及在检测过程中存在的不足之处, 这样才有利于做好对测量误差的控制。

2.3 检测仪表误差的消除

在开展测量工作之前, 应当做好对检测仪表的检查工作, 并确认检测仪表的测量精度, 对于检查不合格的检测仪表应当及时更换, 以防止测量误差的增大。与此同时, 还应当对检测环境进行充分了解, 并针对不同的环境选择合适的检测仪表, 以尽可能地减少检测仪表误差。

2.4 检测方法误差的消除

检测方法的选择对于消除测量误差起到了十分重要的作用。不同的检测方法能够针对不同的测量工作实现对误差的控制, 降低误差对检测结果的影响。因此, 在进行电测仪表测量时, 应针对测量目标制定合理的检测方法, 从而保证测量的准确度。

3 结束语

电在现代人们的生活与工作中占据了主要的位置, 整个社会的顺利运转离不开电, 尤其是照明、采暖等一些列与电密切相关的应用与工作都会受到影响, 甚至是没有了电就会陷入瘫痪状态, 给人们生活和工作带来了极大不便。因此, 电力系统的顺利正常运转至关重要。为了防止产生电力故障, 保证电测仪表测量方法和结果的准确性和科学性, 正确使用与维护电测仪表的方法彰显出其重要意义。本文对产生电测仪表的测量误差进行了阐述和分析, 介绍了系统误差、操作人员误差、检测仪表误差、与检测方法误差的形成原因和相应的解决对策, 提供了减小甚至消除电测仪表测量误差的方法。通过以上阐述可知, 工作人员在实际的在测量电的过程中, 应根据电测仪表测量的特点进行操作, 明确产生测量误差的原因, 选择正确的检测方法, 掌握科学地操作技能, 减少误差发生的可能性, 才能有效控制电测仪表的测量过程, 得到准确的测量结果。

摘要：本文介绍了系统误差、操作人员误差、检测仪表误差、与检测方法误差的形成原因和相应的解决对策, 提供了减小甚至消除电测仪表测量误差的方法。

关键词：电测仪表,测量,误差

参考文献

[1]董群山.浅谈电气测量中系统误差的产生原因分析及其消除方法[J].硅谷, 2011 (14) .

[2]石大庆, 张道华.电测仪表的准确度[J].湖北师范学院学报 (自然科学版) , 2005 (02) .

电测量仪表 第5篇

1 电测 (热工) 仪表检定的技术依据分析

在进行电测 (热工) 仪表的实际计量检定实施中, 对于电测 (热工) 仪表计量检定工作人员来讲, 进行电测 (热工) 仪表的计量检定实施应当在实际的计量检定过程中, 对于检定规程进行认真学习, 以实现实际计量检定经验与检定规范要求的对应结合, 以对于传统电测 (热工) 仪表计量检定中存在的问题进行查找发掘, 同时进行电测 (热工) 仪表计量检定的改进, 以应用到电测 (热工) 仪表计量检定中去, 进行新的计量检定方法与策略的制定实施与应用。

2 电测 (热工) 仪表自动检定技术的应用与实践分析

通常情况下, 在进行电测 (热工) 仪表的计量检定过程中, 由于进行检定的内容以及检定过程比较繁杂, 再加上传统的手动检定方式在检定实施过程中并不能够对于检定人员的检定工作质量进行保证, 因此, 也往往不能够保证电测 (热工) 仪表检定中对于现场仪表的检定精确度, 容易在现场仪表检定过程中出现各种各样的问题, 而电测 (热工) 仪表的自动检定技术就是针对传统手动检定方式的局限性, 采用自动检定以及维护管理系统, 不仅能够实现对于现场仪表的自动检定, 实现电测 (热工) 仪表检定与管理一体化等, 并且对于电测 (热工) 仪表的检定精确度也能够进行保障, 具有较大积极作用和意义。下文将以某变电站电测 (热工) 仪表检定中所应用的自动检定维护管理系统为例, 在对于该仪表自动检定维护管理系统的功能特征分析基础上, 对其在该变电站电测 (热工) 仪表检定中的应用效果进行分析论述, 以实现对于电测 (热工) 仪表自动检定技术及实践的分析。

某变电站在进行变电运行系统内部的变送器以及逻辑开关等结构装置检定中, 过去一直采用手动检定方式, 因此检定工作的过程与内容比较繁琐, 而且检定精确度也容易受到检定工作人员的工作经验以及认真程度等主观因素的影响, 容易出现问题。针对这一情况, 该变电站在进行发电运行设备以及仪器的检定测量中, 通过引进并应用了相关公司研发的仪表自动检定维护管理系统, 在结合变电站自身系统结构与运行情况的基础上, 实现了电测 (热工) 仪表的自动检定与维护管理, 不仅提高了变电站仪表检定的工作效率, 而且对于变电站仪表检定的精确度都有极大保障, 具有积极作用和意义。

某变电站进行变电系统设备以及仪器检定中, 所应用的仪表自动检定维护管理系统是由北京某公司开发的TMMS-2000热工仪表自动检定维护管理系统, 该系统不仅能够实现对于发电运行仪器、设备的自动检定, 提高检定工作效率, 保证检定精确度, 而且该自动检定维护管理系统在实现对仪器设备的自动检定同时, 还能够实现管理与检定以及压力变送器、压力开关、压力指示仪表的一体化检定, 同时还能够形成现场自动检定系统和检定室自动检定系统、实现与多种检定设备相互连接的各种功能特征。如下图1所示, 为某变电站所应用的仪表自动检定维护管理系统结构示意图。

在某变电站应用的仪表自动检定维护管理系统中, 首先设置有与计量管理系统相连接实现的自动接口, 在实际检定工作中, 通过该接口以保证该系统能够实现对于全站所有测量设备的测量管理, 包括变电站中的所有现场仪表以及库存仪表、计量器具等, 在进行变电站所有测量设备管理中, 能够根据对于测量设备的管理情况生成各种台账, 像进行管理的测量设备清单以及对于测量设备的周检计划、周期检定通知单、具体检定情况、计量管理、检定人员等。计量管理系统在实现对于所有测量设备的检定管理后, 通过表格形式向仪表自动检定维护管理系统进行检定任务的下达, 并由系统根据任务清单由班组检定后, 向计量管理系统进行检定结果的传送, 完成对于测量设备的检定与管理。其次, 该变电站仪器设备检定中应用的仪表自动检定维护管理系统, 还设置有对于现场仪表参数进行全面管理的功能模块以及对于检定结果进行自动管理实现的功能模块、检定人员与检定标准设备的全面管理模块、周检计划任务管理模块、检定报告自动打印功能模块、仪表自动检定等结构模块。其中, 现场仪表参数全面管理功能部分主要是进行检定过程的测点参数以及现场仪表参数的管理;而检定结果自动管理模块则主要是进行检定结果的记录、保存以及具体信息的管理实现;人员以及标准设备的全面管理功能部分主要是进行检定人员以及管理人员、标准设备等的管理实现;周检计划任务管理功能部分在进行计量管理系统检定任务接收情况下, 还能够根据检定情况自己生成检定任务清单, 以保证检定工作完整性。

3 基于EXCEL的电测 (热工) 仪表的自动检定方法

基于EXCEL的电测 (热工) 仪表自动检定方法有着很好的效果, 其不仅可以降低自动计算的误差, 而且可以及时的对数据进行修整和分析, 从而完成对数据合格性的判断。这样, 检定工作就可以有效的进行了, 其程序如下。

3.1 建立检定登记册

建立检定登记册是检定之前必须进行的工作, 首先要获取有关的EXCEL数据, 然后进行合法性的检验。在进行检验时, 需要输入一些内容, 这些内容包括:型号、编号、送检单位、仪器名称、检定日期以及检定员等。可以使用数据的有效性, 来实现相关的设置。具体的做法是:将单元格进行单击, 之后对数据的有效性进行设置。具体可以在表1中看到。

3.2 建立检定登记簿

定登记簿是由两个部分组成的, 分别是:原始的记录和检定证书。因为仪表是自动化的, 因此可以使用特定发放读数。此外, 仪表是一个输入设备, 并且具有专用的接口, 因此可以将配对的驱动程序安装在上面, 之后就可以在驱动的作用下往电脑中输入数据了。而这些数据会被识别, 数据输入就会产生, 最后的程序是使用自选图形来制作一个仪表盘, 之后对仪表盘内指针的变化进行控制, 使用的代码是VBA代码。

3.3 误差分析的计算

在进行误差分析的计算时, 可以使用下面的公式:

此外, 还要注意以下几个问题: (1) 为了将EXCEL的数据导入到到index模块中, 可以使用仪表intools。此外, 为了节约时间, 可以就将已经完成的表格导入到intools模块中, 这样就可以让仪表的位号以及设备号在index模块中出现。 (2) 很有必要在计算机系统中安装一个可以阅读软件的程序, 比如:doc to go。在此之后, 将这些东西导入, 开启导入文件, 之后将文件上传。在分析误差时, 需要关注excel里一个F检验一双样本方差分析这一问题。

3.4 数据分析和判断

判断规律, 这时需要使用EXACT函数, 对两个字符串进行测试就可以知道是不是完全的一样。假如相同, 就返回TRUE, 否则就返回FALSE。

3.5 检测的效果分析

在进行检测的效果分析时, 以接地电阻表为例。首先, 要对以下因素进行分析:绝缘电阻、外观检查、位置影响等。返回独立性检验值会被使用到。然后, 在具体的过程中, 需要使用CHISQ和TEST这两个函数语法, 对有关的参数进行分析。最后, 需要在表1的后面找出一个空列, , 如F列, 在F2输入公式:

实践证明, 使用EXCEL的电测 (热工) 仪表自动检定方法具有很大的优势, 不仅可以让运行更加的稳定和简单, 而且也不想要其他的额外文件。最终, 完整的数据分析和管理功能就会实现。

结语

电测 (热工) 仪表的自动检定技术是电力发展下满足电量检测与计量的一种自动化技术, 在实际检定中, 由于检定条件以及环境的复杂性, 使得检定工作中面临的挑战与问题也相对较多, 因此, 进行电测 (热工) 仪表的自动检定提高改善, 应注意结合实际, 在满足检定要求下, 通过不断改进检定方式, 以促进发展与进步。

参考文献

[1]王智, 杨茂涛, 陆新洁.关于电测仪表计量检定的探讨研究[J].工业计量, 2010 (03) .

关于电测仪表计量检定的探讨研究 第6篇

1电测仪表检定的技术依据

在对电测仪表进行检测的过程中, 需要采用相关的检定技术, 根据制造标准、行业标准以及检定规程来作为相关技术的依据。其中制造标准对于技术要求最高, 而检定规程是国家所制定的, 其对于检定技术的要求则相对较低。然而, 目前社会发展过程中, 强制的要求根据检定规程来对相关的检定工作进行规范, 在计量检定的过程中, 如果发生纠纷问题, 也需要根据检定规程的具体要求来进行纠纷的裁定。

从上述观点就可以看出, 相关计量检定工作的人员在进行检定工作的过程中, 需要对检定规程的相关内容做到全面的了解, 同时也需要对检定规程中的问题进行有效的解决, 不断完善检定规程, 在遇到问题的时候, 需要根据检定规程来制定解决的方案, 在对问题进行深入分析后, 对检定规程进行合理的更新, 从而来解决在实际的计量检定工作中所遇到的问题。

2检定电测仪表应注意的问题

2.1电量变送器的检定。一般来说, 电量变送器是电力系统中重要的构成部分, 其主要的功能是可以将电流、电压以及功率等交流电量转化为直流电量, 这样可以使得相关的基础数据得到自动化的收集, 从而实现对电力系统的自动化控制。电量变送器具有较强的稳定性, 其在发生故障的时候, 也能够简化检修的步骤, 同时能够将故障出现的范围尽可能的缩减到最低, 由于其所具有的诸多优势, 在目前的电力系统中, 其应用较为广泛。

在对电量变送器进行计量检定时, 需要对舞动功率变送器进行检定工作, 以相关的检定规程要求为依据, 对正向输出的功率以及反向输出的功率进行合理的检定, 根据客户的要求对检定点进行选择, 在检定时, 需要保持电力系统运行的正常, 如果在这种情况下, 检测到的功率因素在1.0附近, 而且没有0情况的出现, 就可以说无功功率变送器在正常工作的前提下, 其负载点也会在功率因素的1.0附近, 而且也没有0情况的出现。

在发电机中, 其感性和容性所具备的功率因数具有一致性, 都呈现正值。而在区分开容性和感性时, 通常都采用对发电机的功率因数和输出电流的对应关系进行深入的分析, 并且要注意对两者关系的分段函数进行合理的设置, 在算出两者之间的对应函数关系之后, 在对发电机的实际功率进行计算, 根据计算的结果可知, 发电机的实际功率因数会在1附近, 而且不会下降到0以下, 这样的区分存在很大的误区, 因此要严格注意。具体见表1。

2.2无功功率准确度的检定。在对无功功率的准确度进行检定的过程中, 需要对源的输出以及表的输入进行严格的控制, 而且无功功率应用的范围较广, 很多的装置都是采用的无功功率, 而很多的装置其本身也是一种线电压, 所以实际输出的无功功率相对要大。然而有些输出源并不符合生产的要求, 所输出的无功功率无法达到标准, 因此, 在不换线的情况下, 要想分清源的输入和表的输出就显得尤为必要。只有严格区分两者, 才能够有效避免计算出现错误或者是避免由于错误而使得电压过高, 从而对电表造成破坏。

2.3直流电阻的检定。直流电阻的检定, 根据电阻值的不同, 采取的方法也有很大不同。一般来说, 小电阻 (<10Ω) 的精密测量采用双臂电桥;大电阻 (MΩ级) 的测量采用绝缘电阻表;中间电阻的测量采用单臂电桥。对电阻的简单测量, 通常使用数表来进行。如图1。

如图1所示, 在将电阻的两端分别接入数表电压、电流测量端, 电流源电流由电流测量端输出, 电压表测量的是电阻两端的电压, 从而避免了线路分压, 提高了测量的准确度。

3自动检定

现在有很多检定装置都采用了自动检定功能, 关键的技术就是实现标准装置与被检装置的通信, 由于电学产品的生产厂家很多, 电测装置、仪表也各式各样, 它们采用的通信规约不尽相同, 所以实现各种装置、仪表间的通信是实现自动检定的难点。这种利用装置中成熟的自动检定软件实现自动检定的方法充分利用了实验室现有的资源, 节约了开发成本。这种方法可以扩展为将自动检定软件安装在专门用于自动检定的电脑上, 通过电脑来控制整个检定过程。

利用虚拟仪器实现自动检定逐渐成为计量领域的一个新的课题。虚拟仪器是在计算机上加软件和硬件, 使得使用者在操作这台计算机时, 就像是操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中, 硬件仅仅是为了解决信号的输入输出, 软件才是整个系统的关键和核心。任何一个使用者都可以通过修改软件, 方便地改变增减仪器系统的包括自动检定在内的各种功能与规模。用户可以随心所欲地根据自己的需求设计自己的仪器系统, 满足自动检定等多种多样的应用需求。

结束语

总而言之, 电测仪表的计量检定工作对人们的日常生活有着一定的影响。在电测仪表种类不断丰富的今天, 要想使得计量检定工作可以有效的开展, 就需要将检定规程等技术文件作为计量检定工作开展的前提, 根据实际的发展要求, 在总结工作经验的基础上, 以社会的发展变化为依据, 不断对计量检测工作进行改进, 从而保障计量检测的准确性。

摘要：在近年来, 电测仪表的应用在人们的生活中发挥着越来越重要的作用, 这也使得人们对于相关的电仪表计量检定工作有了更高的关注度。本文就主要从电测仪表计量检定技术方面来进行介绍, 对检定工作中的问题进行详细的阐述, 并提出了两种较为实用的自动检定方法, 希望能够为同行业者提供一定的参考价值。

关键词：电测仪表,计量检定,检定方法

参考文献

[1]房亚忠.电量变送器检定装置误差分析[J].华北电力技术, 2007 (12) .

[2]成永红, 陈玉, 陈小林等.测控技术在电力设备在线检测中的应用[M].北京:国电力出版社, 2006.

[3]牛聪.电测仪表所受干扰的分析及预防方法[J].广东科技, 2011 (22) .

电测量仪表 第7篇

目前我国的电力系统发展日新月异, 电力领域也在不断变大的同时也日趋完善, 之前一些难以解决的问题随着科学技术的进步也在逐步化解。变电站电测仪表担负着整个电力系统的测量工作和整个电力系统的正常运转的重要任务, 电测质量的好坏直接影响着电力系统的发展。然而在实际的电测现场, 受到周围复杂多变的环境因素影响, 电测的结果不易完全控制, 测量的数据存在一定误差。造成误差的原因是多方面的, 其中一个重要原因就是仪器收到了其他不相干信号的干扰。在信号的传输过程中, 一些外在环境中的无关信号所产生的影响, 对测量的有用信号造成干扰, 不仅会降低测量的准确性, 甚至会对电测仪表造成损害。所以在测量时, 为了减少这方面的误差, 首先要把需要测量的参数变成电信号, 然后在进行处理。因此, 全面了解以及掌握影响电测仪表的准确度的因素及产生的原因非常重要, 只有知己知彼才能百战百胜。为了可以更进一步地提高变电站电测仪表测量的准确率, 本文对影响电测仪表准确度的原因进行了相应的研究, 并提出提高电测仪表准确度的可行性措施, 以供参考。

1 构成电测仪表测量误差的三个方面

对电测仪表测量误差的确定, 必须要综合计算能够产生误差的各个部分所产生的误差总和。构成电测仪表的计量误差, 主要包括三个方面, 即电能表的误差、电流互感器的合成误差, 以及电压互感器二次回路电压降。这三个方面能够产生的误差总和就是电测仪表的误差。

1.1 电压互感器二次回路电压产生的误差

在变电站安装的电测仪表中, 电压互感器主要是指母线电压互感器。近些年新建的变电站, 同以往建设的变电站相比, 又增加了许多新的任务和工作, 主要为计量、通信和保护三个方面共用。这就使母线的出线量越来越多, 导致电压互感器的二次负载非常严重。随着电压互感器的二次负载日益严重, 电测仪表的测量误差也逐渐变大, 并失去其测量的准确度。为了降低电压互感器的二次负载强度, 通常会在电压互感器的二次回路上安装熔断器, 以保证变电站能够安全生产。同时, 在单母线分段的电压互感器二次回路中安装切换装置, 即辅助接点, 又能在一定程度上保证变电站能够持续供电。事实上, 安装熔断器和辅助接点, 对二次回路电压降的影响是很小的。但是由于熔断器和辅助接点在长时间的运行后很容易被锈蚀, 引起接触不良, 这又会导致电阻的增大, 进而使电测仪表测量的准确度降低。所以说, 熔断器和辅助接点就成为了影响二次压降的主要因素。

1.2 电流互感器产生的误差

在对电测仪表的现场检测结果中能够看出, 当二次回路导线符合要求时, 电流互感器的二次负载通常会在规定的范围之内, 并且不会对电测仪表的测量准确度产生较大的影响。在此种情况下, 影响电测仪表准确度的主要因素就成了负载电流。

当前我国变电站大都是计量、通信和保护共用一组电流互感器不同级别的线圈, 而电流互感器产生的误差会随着负载电流的变化产生一种非线性变化。因此, 在充分考虑保护短路容量需要的前提下, 通常使用宽负载电流互感器, 这会在很大程度上提高变电站电测仪表的测量准确程度。

1.3 电能表产生的误差

电能表所产生的误差能够通过工作人员的效验而尽可能地减少, 但电能表其本身的功耗是无法完全消除的。我国以前所使用的电能表一般是感应式或者是机电合一的, 但经过长时间的实验和使用后, 发现其电能表的表量过大, 且其功能消耗也极大, 这也就使得母线电压互感器的二次负载强度变大, 且电测仪表计量装置中的二测电压回路压降增大, 其测量误差也随之而增大, 这就使得电测仪表最终所测量出的结果与真实结果有一定的出入。

2 电测仪表干扰原因分析

2.1 电磁感应干扰

电磁感应是指电测仪表的信号源与仪表间的连接线以及仪表内部的导线形成闭合电路而形成的干扰场。如果电测仪表周围有诸如交流电机、高压电网以及变压器等闭合电路, 则会使得电测仪表受到严重的电磁感应干扰。因这种环境中有着十分强的交变磁场, 电测仪表在测量时, 其会受到很强的电动势的干扰, 所以应尽量避免在这种环境中测量。

2.2 静电感应

静电感应干扰属于出现频率较高的一种干扰源, 在正常工作中, 静电感应干扰时常出现, 而静电干扰出现的原因是由于电路元件中的残留电容所致, 也正是这些电容使得两条之路上的电荷出现了转移, 从而影响了电测仪表的最终测量结果。

2.3 内部激荡或者机械干扰

内部激荡是电路内部由于不正常的闭合而形成的震荡, 从而对稳定的电路造成的一定的干扰。而机械干扰是指由于机械作用而产生的系统内部整栋和机械震荡而形成干扰。

2.4 附加热电势和化学电势

附加热电势和化学电势所指的是因为不同的金属出现金属腐蚀而产生的热电势在处于电回路时, 会对电测仪表产生干扰, 且其干扰形式是直接的。

2.5 不同地电位引入的干扰

电位差一般存在于大地中, 且电位差一般在有不同点时才会出现。尤其是在大功率的用电设备附近, 电位差的干扰会变得十分大。在电测仪表进行测量时, 有时其输入回路存在两个以上的接地点, 因而会出现电位差。

3 提高电测仪表的准确度的措施

3.1 选用合适准确度等级、量程的仪表

为了防止干扰的出现, 应当在满足测量要求的基础上尽量选择准确度级别度高的电测仪表。且在选择电测仪表时, 一定要考虑被测量值的大小, 并根据测量值的大小来选择仪表准确度的级别, 这样才能够保证测量结果的准确性。这也意味着在选择电测仪表时, 并不是准确度越高其测量的结果就越准。

3.2 注意仪表和导线的固定

电测仪表属于精密设备, 因而在运行电测仪表时, 出现的震动或者人为的影响都会对测量的结果产生一定的干扰。而对于这种干扰是可以采取相关的措施来避免的。

3.3 加强绝缘

电位差的形成正是由于信号源在使用过程中无法完全绝缘而产生的。因而在使用过程中, 应当对低电平的测量仪表采取二次“浮地”的措施, 这就相当于是二次绝缘, 通过这种方式能够阻断共模干扰电压的泄露路径, 以此来避免电位差干扰。

3.4 接地处理

在电测仪表实际的测量过程中, 一般会对信号源、仪表外壳进行接地处理, 以此来保证仪表处于0电位状态。与此同时, 接地处理后, 还能够消除电位差对其的干扰。因而接地处理工作应做到位。

4 结束语

综上所述, 影响电测仪表测量的准确度的原因包括外部因素和内部因素等多种情况, 只有全方位地对影响电测仪表准确度的各种原因进行深入理解和透彻分析, 才能具体情况具体分析, 在使用过程中根据现场情况采取相对应的防范办法, 才能得出最为准确的测量结果, 保证变电站系统的顺利运行。

参考文献

[1]冷崇林.供电企业计量工作管理模式探讨[J].电力标准化与计量, 1995 (02) .

[2]黄丽贞.电测仪表的测量误差及其减小方法[J].科技信息, 2010 (21) .

电测量仪表 第8篇

1 简述DSP

DSP芯片是一种处理实时数字信息的嵌入式系统, 其主要用途是利用数字的方式进行信号的变换、滤波、压缩、增强、识别、估计等多个领域。从根本上讲, DSP是一类专用高速的微处理器, 在数据的传输过程中具有非常高的速度, 同时运算功能也是十分的强大, 在数据信息的处理中占有非常大的优势。可以及时的处理不可延时的实时信号, 高效、高速的完成信息的运算。DSP是以流水作业的方式在同一个芯片上集成硬件乘法器、数据寄存器、CPU中央处理器等信号处理器。DSP独立的累加器和乘法器、双地址发生器、多总线结构和流水线处理指令模式, 使其拥有了常规微处理器不具备的能力, 特有的先进技术在芯片中的应用使DSP拥有了指令的重叠、数据指针的逆寻功能、运行物消耗循环控制等多种功能。

2 电测仪表所用的DSP

在实际的工作当中, 电测仪表能够在一定程度上代表工作人员的眼睛, 可以及时、准确的反映出生产过程中的运行状况或者事故状况, 为相关行业的生产过程带来明显的效益。DSP数字信号处理器的应用对电测仪表的发展迎来了一个新的台阶。

DSP从结构上可以分为浮点DSP和定点DSP, 这两者之间的差异在于数据的存储结构的不同。浮点DSP的用户可以不用了解数据是如何存储的, 但是若使用定点DSP则一定要熟悉数据存储格式, 并且而对数据格式做相应的转换。因此对于DSP的选择, 用户需结合芯片的性能、价格、运行速度、功耗等多个方面进行考虑, 最终选择综合条件良好的DSP。通常定点DSP适用于算法相对简单、采样频率低的场合;浮点DSP在算法相对复杂、采样频率高的场合是较为适用的。例如, 在涉及数据范围较大的场合, 比较适合浮点DSP的应用。

当前, TI公司生产的TMS320系列的DSP是国际市场中应用面较为广阔的DSP, 同时在市场的占有量是相当大的。随着这几年DSP的不断发展, 无论是封面还是技术都得到了很大的进步, 如今DSP的封面外形已经不再是曾经的双列直插式, 而是发展到现在的表面贴装式, 同时在数据吞吐、寻址、并行处理能力等也有了明显的提高。就以TI公司的TM320系列的发展就是一个直观的例子, 最早的C1x系列可处理只有16位的定点数, 运算速度仅有20MIPS, 而C8x系列可处理32位的浮点数, 运算速度已经达到了2000MIPS。结合DSP的价格和性能, 我国基于DSP的电测仪表通常采用16位定点的TMS320C20x和TMS320C24x系列的DSP, 但是在某些特定的场合也会采用32位浮点数的DSP。

这种类型的数字信号处理器制造工艺是利用静态的CMOS集成实现的。'C2xx是以改进的Harvard结构、片内存储器、片内外围、多级流水线操作以及全套的专用指令集, 在应用过程中的执行速度能够达到40MIPS。在测量仪表中的应用是较为广泛的是C20x系列, 其型号有C203/206、F206等, 内置的RAM和ROM分别是4.5K、32K;C24x系列的型号有F240/241/243, C241等, 是一类理想的16位单片机的升级产品, 内置双10位A/D转换器, flash ROM的字节为8k或者16k, 简单比较单元和16位定时器各3个, SCI/PCI接口等。

由于C2xx能够将数据和程序分别存储在不同的空间内, 可以同时实现取指和寸取操作数并行工作。这两种工作的同时进行, 在很大程度上提高了数据的处理和运算速度, 除此之外, 以双缓冲方式实现信号的发送和接收的标准异步串口还具备波特率的自动检测功能, 在一定程度上给人机交互提供了较多的便利;8级硬件堆栈、32位ALU和累加器确保了数字信号处理的高效性。

3 DSP在电测仪表开发中的应用

电压、三相电流、电能、功率等物理量是最基本的电测量, 对于这些基本电测量的测量, 若没有要求较高的精度以及较多的功能时, 通常是以MCU芯片实现的的。然而随着实际的生产需求和电测技术的发展, 人们对电测仪表也有了新的要求, 因此, 还需不断地设计出精度高、功能全、速度快、轻便的电测仪表, 从而使用户的需求得到满足。新一代的电测仪表无论是从性能上, 还是从指标上均需具备较高的准确性, 且具备多项复杂的工功能。新一代电测仪表的这些要求, 必然要使用DSP技术, 以DSP作为电测仪表的数据处理的核心技术, 在很大程度促进了电能仪表技术含量的提高。利用DSP芯片作为仪表的技术核心已经成为当前电测仪表的一种发展趋势。以DSP为核心的电测仪表的设计原理可以从图1直观的看出。

图1中MCU单片机是对外围的负责同时对DSP工作进行协调, 作为高速数据处理部件的DSP则主要负责运算控制, MCU和DSP的相互结合形成了一个高效系统。经过A/D转换过的三相交流电量, 可以输入DSP实施复杂的数据处理, 可以对实现电量高效、准确的测量, 同时可以进行其他大量数据的分析和处理。

在实际的开发过程中, 相对于一般的智能测量电路来讲, DSP的灵活度和准确度是比较大的, 可以减少部分中间环节, 简化硬件电路, 从而降低了硬件电路对整个系统造成的中间误差。在整个系统中, DSP是很少出现误差的, 所以在系统的测量误差大部分是由输入转换电路中的PT、CT以及A/D转换器中的精确程度决定的。所以说, 要使整个系统获得较高的精确度, 必须从PT、CT、以及A/D转换器入手。简化的硬件系统不仅降低仪器的故障出现率, 同时也实现了仪表的精致、小巧。与单片机进行对比, DSP的效率更高, 可以使仪表可以快速的进行繁杂数据的处理, 可以在仪表上直接显示出原来需要人工处理的数据, 给用户带来了更多的方便。

结束语

在社会竞争激烈的今天, DSP技术也得到了更进一步的发展, 在电测仪的应用, 为设计高性能、高精度的电测仪表带来了广阔的发展前景。

参考文献

[1]陈波.浅谈电力工程中电测仪表中DSP的应用分析[J].北京电力高等专科学校学报, 2011 (8) .[1]陈波.浅谈电力工程中电测仪表中DSP的应用分析[J].北京电力高等专科学校学报, 2011 (8) .

[2]李丽, 相中华.影响电测仪表测量准确度的原因及防范措施[J].电测与仪表, 2010 (2) .[2]李丽, 相中华.影响电测仪表测量准确度的原因及防范措施[J].电测与仪表, 2010 (2) .

[3]袁怀民.DSP技术在电测仪表中的应用[J].电测与仪表, 2005 (12) .[3]袁怀民.DSP技术在电测仪表中的应用[J].电测与仪表, 2005 (12) .