高精度功率剖析仪基本误差探讨
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- 宣布时间：2013/10/21 15:08:04
- 作者：AnyWay中国
一功率剖析仪基本误差表达方法概述
01b模式_古板电丈量仪表的基本误差表达方法
高精度功率剖析仪属于电丈量仪表，古板的电丈量仪表的基本误差通常接纳准确度品级体现，而准确度品级指数通常就是仪表的误差的百分数的分子。
例如：高精度功率剖析仪基本误差为：
±b%量程。
02a+b模式_数字式高精度功率剖析仪基本误差表达方法
数字式高精度功率剖析仪基本误差也常用下述方法体现：
±(a%读数+b%量程)。
a为与读数（被丈量）相关的误差系数 ；
b为与量程（仪表属性）相关的误差系数。
我们称基本误差的这种表达方法为a+b模式。
03a模式_数字式高精度功率剖析仪基本误差的理想表达方法
若丈量效果的准确度只与读数有关，而与功率剖析仪的量程无关，那么，功率剖析仪基本误差可以体现为：
±a%读数。
我们称基本误差的这种表达方法为a模式。
二功率剖析仪基本误差差别表达方法的比照
事实上，功率剖析仪基本误差可以赞成接纳a+b模式体现，由于a模式和b模式划分是a+b模式在b=0和a=0时的特例。
为此，我们先剖析a模式和b模式的主要区别：
假设功率剖析仪（功率表）基本误差为0.2%，量程均为1000kW。
01b模式基本误差
需要知道功率剖析仪的量程X0，才华盘算出绝对误差Ea，再凭证被测效果X1，才华盘算出本次丈量的相对误差Er。
Ea=X0×b% ；
Er=(Ea/X1)×100% ；
可见：
b模式下，Ea为恒定值，与丈量值无关。Er为转变量，且丈量值X1越小，Er越大。
举例举行说明：
上述功率剖析仪丈量1000kW和10kW功率时，其绝对误差都是±1000kW*0.2%=±2kW，而其相对误差划分为±0.2%和±20%，显然，丈量10kW功率时，功率精度较低。
并且，b模式下，为了相识丈量效果的精度，纪录数据X1的同时，必需纪录功率剖析仪的量程X0，不然，无法得知丈量效果的精度。
指针式功率表基本属于这种情形，许多时间，最小刻度就是功率表的最大绝对误差。这一点，与指针式功率表的读数方法和人眼的区分力有关。好比说，上述功率剖析仪刻度盘上刻度分为100格，其基本误差一定大于或即是1格对应的数值，也就是说，其精度一定劣于1%。
指针式功率表的基本误差特点是b模式基本误差的原型。
02a模式基本误差
其丈量效果的精度与量程无关，相对误差恒为0.2%，量程规模内，岂论多大的功率，都可以获得较高的丈量精度。
Ea=X1×a% ；
Er=(Ea/X1)×100%=a% ；
a模式下，纪录数据时无需纪录量程，丈量精度坚持为恒定值。
显然，接纳b模式体现功率剖析仪基本误差，是我们期待的理想情形。
然而，现真相形是：客观天下中，不保存b=0的功率剖析仪！
关于指针式仪表而言，这一点很容易明确。
关于数字显示的功率表或功率剖析仪而言，原理也是类似的，只不过，这个读数的误差不是人为决议的，而是仪表实现模拟量至数字量转换历程中，也就是量化的历程中，仪表（AD）的区分力有限等缘故原由造成的。相比之下，AD的区分力可以做到远远高于人眼的区分力。因此，指针式功率表的精度一样平常较低（某些增添了读数附加装置的指针式功率表也可以做到很高的区分力），而数字式功率剖析仪的精度可以做到很高。
若是数字式功率剖析仪的区分力无限小，并且具有优异的线性度和可重复性，那么，除了无限小量（零点周围）之外，可实现在功率剖析仪基本误差在很宽的规模内坚持a模式。
03a+b模式基本误差
综合思量a模式的不可实现性和a模式的缺乏，“GB/T 22264.1-2008 装置式、数字显示电丈量仪表 第1部分：界说和通用要求”划定，电丈量仪表的准确度品级指数接纳（a+b）体现，即：丈量效果的绝对误差不凌驾：
△=±(a%读数+b%量程) ；
并且，a≥4b。
“GB/T 22264.1-2008 装置式、数字显示电丈量仪表 第1部分：界说和通用要求”划定a≥4b的目的在于：关于某次丈量而言，我们越发体贴的是与被丈量（读数）相关的相对误差，而希望仪表相关（量程）的影响越小越好。
显然b/a越小，a+b模式越靠近a模式。
在满量程点，读数即是量程，因此，在满量程处，a+b相同时，功率剖析仪基本误差相同。
接纳古板的准确度品级体现功率剖析仪基本误差时，功率准确度品级只与a+b的和有关。
然而，在非满量程点，其误差差别，图1为0.01%读数+0.04%量程和0.04%读数+0.01%量程两款功率剖析仪在0.5%～100%量程规模内的相对误差曲线。图中，量程相关误差已经转变为读数相关误差。由图可知，当读数较小时，后者的精度远远优于前者。
图1 满量程基本误差相同的两款高精度功率剖析仪基本误差比照图
作为通用性的结论：当a+b为相同数值时，b越小，功率剖析仪适用规模越宽，或者说功率剖析仪的整体精度越高。
现在大多功率剖析仪基本误差接纳a+b模式标称，然而，通常并不知足标准中提到的a≥4b。
例如：关于45Hz～66Hz正弦波，就电压电流精度而言：
横河WT3000高精度功率剖析仪基本误差为0.01%读数+0.03%量程，b>a。
FLUKE的NORMA5000宽频功率剖析仪基本误差（接纳PP64功率单位时）为0.02%读数+0.01%量程，b<4a。
三刷新后的功率剖析仪基本误差
凭证“GBT 22264.1-2008 装置式、数字显示电丈量仪表 第1部分：界说和通用要求”的划定和思绪，若是我们划定a>>b，例如，要求a≥128b，那么，在很宽的规模内，仪表的基本误差主要取决于a。
AnyWay系列变频功率剖析仪就是一种在一定规模内，其丈量误差只取决于读数，而与量程无关的电丈量仪器。其C型功率单位，在0.5%～100%满量程规模之内，电压，电流的丈量误差不大于：
±读数的0.2%。
AnyWay系列变频功率剖析仪的功率单位的电压、电流丈量均设置了8个档位，每个档位只丈量在本档位量程的50%~100%规模内的信号。每个档位的基本误差为0.1%量程，这样，每个档位的最大基本误差为0.2%读数。8个档位团结在一起，可实现1/256～1倍的最大宗程内，丈量效果的基本误差小于0.2%。
图2 AnyWay系列变频功率剖析仪基本误差示意图
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