結(jié)合上次介紹的功率計(jì)校準(zhǔn)基礎(chǔ)，我們將詳細(xì)介紹利用55XX系列多產(chǎn)品校準(zhǔn)器進(jìn)行功率計(jì)校準(zhǔn)的具體實(shí)踐，包括常用功率計(jì)的校準(zhǔn)方案以及如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化校準(zhǔn)，供廣大用戶參考。

55XX系列功率計(jì)校準(zhǔn)解決方案

同時(shí)輸出電壓和電流

Fluke55XX系列校準(zhǔn)器通過同時(shí)向虛負(fù)載提供電壓和電流，可校準(zhǔn)高達(dá)20,910W的功率計(jì)。校準(zhǔn)器還可同時(shí)輸出兩路電壓，其中一路用來模擬電流鉗，將電流轉(zhuǎn)換為電壓作為儀表輸入。

用于功率校準(zhǔn)的電壓和電流能力

為校準(zhǔn)功率，55XX系列的電壓量程為33mV至1020V；電流量程為29uA至20.5A，頻率為10Hz至10kHz。這種輸出能力足以滿足大多數(shù)手持儀表的校準(zhǔn)，而無(wú)需任何放大器。

校準(zhǔn)功率因數(shù)

55XX系列AUX輸出端子的電壓或電流可相對(duì)于NORMAL輸出產(chǎn)生高達(dá)±180度的相移，分辨力為0.02度?？蛇x擇控制相位角或功率因數(shù)。

校準(zhǔn)諧波

為模擬輸入至功率計(jì)的電流諧波，AUX輸出的電流波形可設(shè)置為NORMAL端子輸出的基頻的任意諧波(倍數(shù))，最高達(dá)50次諧波。同時(shí)只能輸出一個(gè)諧波。

頻率范圍

校準(zhǔn)器無(wú)需合成器或頻率標(biāo)準(zhǔn)源，可提供頻率為0.01Hz至2MHz的交流輸出。

波形選擇

55XX系列的多功能性在一定程度上歸功于其通過NORMAL和AUX端子輸出正弦波、方波、三角波或截止正弦波信號(hào)的能力?？瑟?dú)立選擇每路輸出的波形。

如何校準(zhǔn)不同類型的功率儀器

確保使用高質(zhì)量測(cè)試線，并且不要使用太長(zhǎng)的測(cè)試線。導(dǎo)線電阻、電容和電感會(huì)產(chǎn)生誤差。注意連接方法。如果接地線互相連接，會(huì)形成環(huán)路，電流會(huì)通過多條通路流至大地，造成電壓測(cè)量失真。

四端功率計(jì)

功率計(jì)電壓和電流端子是獨(dú)立的。許多四端功率計(jì)具有測(cè)量相位關(guān)系的電路，并顯示相位角/功率因數(shù)。55XX系列校準(zhǔn)器連接方法見圖3。校準(zhǔn)器的操作簡(jiǎn)單易用。

三端功率計(jì)

這些功率計(jì)實(shí)際上有四個(gè)端子，但電壓和電流的“低”端在內(nèi)部連接在一起。圖4所示為三端功率計(jì)連接的簡(jiǎn)化圖。

功率和諧波分析儀

復(fù)雜的手持儀器可測(cè)量高達(dá)31次諧波、確定功率因數(shù)，以及測(cè)量相位關(guān)系。這些儀器比較電壓和電流波形、比較波形相位關(guān)系，以及分析正弦波質(zhì)量，如功率和諧波分析儀，55XX系列通過以下方法支持這些工具的校準(zhǔn)要求：

1、從NORMAL和AUX端子產(chǎn)生電壓，采用精密相位控制。

2、從AUX通道產(chǎn)生NORMAL輸出電壓的2次至50次諧波。

3、在任一輸出通道選擇正弦波、三角波、方波和截止正弦波。

55XX系列簡(jiǎn)化功率計(jì)校準(zhǔn)過程

55XX系列校準(zhǔn)器提供雙電壓或電壓加電流輸出、相位控制、多種波形和諧波，只需一臺(tái)儀器即可校準(zhǔn)大多數(shù)功率計(jì)，解決了使用多臺(tái)儀器所導(dǎo)致的相位鎖定、匹配輸出頻率以防失真的問題。從而大大簡(jiǎn)化了校準(zhǔn)過程，并且降低了校準(zhǔn)器的購(gòu)買及維護(hù)成本。

以校準(zhǔn)典型功率分析儀(Fluke 41B)為例，基本步驟如下：

1、首先從55XX系列校準(zhǔn)器的NORMAL端子將電壓線連接至UUT的電壓輸入端子，然后利用BNC至香蕉插頭適配器，將校準(zhǔn)器的AUX端子連接至UUT的電流鉗輸入。

2、將儀表置于電壓和波形模式。

3、鍵入120V100mV60HzEnterOPR(很容易找到V、mV、Hz、OPR和Enter鍵)。分析儀將顯示大約12kW(1mV/A時(shí)，100mV模擬100A的電流鉗輸入)。分析儀屏幕上將顯示60Hz正弦波。

4、利用校準(zhǔn)器的編輯旋鈕選擇電壓或電流輸出，確定儀表誤差。轉(zhuǎn)動(dòng)旋輪，直到儀表顯示準(zhǔn)確的12kW。讀取校準(zhǔn)器輸出窗口中的誤差值，以及控制窗口中的誤差百分比或ppm。

5、按校準(zhǔn)器的PHASE(相位)軟鍵。鍵入45 按Enter鍵。注意觀察電流波形已經(jīng)移相45°。這就模擬了相位偏移。注意觀察被測(cè)設(shè)備上顯示的功率降低至大約8.5kW。

6、按校準(zhǔn)器的SHOWPF(顯示功率因數(shù))軟鍵?？刂浦碉@示從45°變?yōu)?.707。

7、按校準(zhǔn)器的Harmonic Menus(諧波菜單)軟鍵，按HARMNIC(諧波)，然后鍵入3，按Enter鍵。現(xiàn)在，校準(zhǔn)向儀表的電壓輸入提供基頻，向儀表的電流鉗輸入提供3次諧波(180Hz)。檢查確認(rèn)儀表的讀數(shù)為3次諧波。

校準(zhǔn)過程自動(dòng)化和計(jì)量工作管理

使用55XX系列校準(zhǔn)器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，可利用MET/CAL校準(zhǔn)管理軟件實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。MET/CAL軟件支持55XX校準(zhǔn)器的RS-232直通接口和IEEE-488接口，可為用戶提供開發(fā)、測(cè)試和執(zhí)行校準(zhǔn)程序、采集和報(bào)告結(jié)果及管理校準(zhǔn)系統(tǒng)的環(huán)境。

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