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直流分流器检定装置溯源校准方法探讨分析

朱才溢 罗颖 李华 陈川

朱才溢,罗颖,李华,等. 直流分流器检定装置溯源校准方法探讨分析[J]. 计量科学与技术,2023, 67(9): 61-68, 39 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0258
引用本文: 朱才溢,罗颖,李华,等. 直流分流器检定装置溯源校准方法探讨分析[J]. 计量科学与技术,2023, 67(9): 61-68, 39 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0258
ZHU Caiyi, LUO Ying, LI Hua, CHEN Chuan. Exploration and Analysis of Traceability and Calibration Methods for DC Shunt Verification Devices[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(9): 61-68, 39. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0258
Citation: ZHU Caiyi, LUO Ying, LI Hua, CHEN Chuan. Exploration and Analysis of Traceability and Calibration Methods for DC Shunt Verification Devices[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(9): 61-68, 39. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0258

直流分流器检定装置溯源校准方法探讨分析

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0258
基金项目: 湖南创新型省份建设专项自然科学基金科市联合项目(2022JJ90047)。
详细信息
    作者简介:

    朱才溢(1987-),湖南省计量检测研究院高级工程师,研究方向:电能计量、电子与电气、测控技术与仪器,邮箱:zhucaiyi250@163.com

    通讯作者:

    陈川(1988-),中国计量科学研究院高级工程师,研究方向:计量基础理论研究、无线通信,邮箱:chenchuan@nim.ac.cn

  • 中图分类号: TB973

Exploration and Analysis of Traceability and Calibration Methods for DC Shunt Verification Devices

  • 摘要: 为了确保直流分流器检定装置得到有效溯源,从而保障其以及其量值传递对象直流分流器的计量准确可靠,从而最终保障直流电能计量的准确可靠,梳理并厘清了宽量限、大电流的直流电能溯源关系,介绍了溯源关系链上的各计量器具工作原理,尤其重点介绍了直流分流器检定装置的溯源标准器与溯源校准方法。初步探讨分析了直流大电流以及直流小信号电压精准计量等关键技术,例如精密I/V转换技术以及多斜积分模数转换技术。进行了测量结果不确定度评价示例。所提方法能为实现清洁能源建设提供技术保障,将有助于保证能源交易的公平公正,经过探讨分析,本研究领域有必要更深入研究。
  • 图  1  直流电能量值传递溯源关系示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of traceability relationship for DC energy value transmission

    图  2  直流分流器基本工作原理示意图

    Figure  2.  Basic working principle diagram of a DC shunt

    图  3  间接接入式直流电能表电能计量方式示意图

    Figure  3.  Schematic diagram of the indirect access method for DC energy meters

    图  4  直接接入式直流电能表基本工作原理示意图

    Figure  4.  Basic working principle diagram of a direct access DC energy meter

    图  5  直流分流器检定装置现场实物图

    Figure  5.  Physical image of the DC shunt calibration device on-site

    图  6  直流分流器检定装置基本工作原理示意图

    Figure  6.  Schematic diagram of the basic working principle of the DC shunt calibration device

    图  7  校准直流分流器检定装置的电流基本工作原理示意图

    Figure  7.  Schematic diagram of the basic working principle for current calibration of DC shunts

    图  8  校准直流分流器检定装置的电阻基本工作原理示意图

    Figure  8.  Schematic diagram of the basic working principle for resistor calibration of the DC shunt calibration devic

    图  9  校准直流分流器检定装置的纹波基本工作原理示意图

    Figure  9.  Schematic diagram of the basic working principle for ripple calibration in DC shunt calibration devices

    图  10  直流比较仪基本工作原理示意图

    Figure  10.  Basic working principle diagram of a DC comparator

    图  11  直流小电压检测技术架构示意图

    Figure  11.  Schematic diagram of the architecture for DC low voltage detection technology

    图  12  多斜积分器基础原理简化示意图

    Figure  12.  Simplified schematic diagram of the basic principle of a multi-slope integrator

    表  1  直流分流器检定装置标准设备

    Table  1.   Standard equipment for DC shunt calibration devices

    序号校准项目仪器设备名称
    1电流示值误差及
    电流短期稳定性
    精密I/V转换标准、直流电压表
    或:直流标准表
    2电阻示值误差直流模拟标准电阻器
    3电流纹波精密I/V转换标准、交流电压表
    或:带纹波测量功能的电流标准表
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    表  2  直流大电流测量传统方法主要缺点

    Table  2.   Main drawbacks of traditional methods for large DC current measurement

    传统方法名称缺点
    电阻法准确度不高;环境敏感;温漂严重。
    霍尔传感法准确度不高;因自身测量特点及装备体积因素局限,难测直流大电流;易受交流分量影响。
    直流比较仪法仅适合慢速比较测量,无法适应宽动态瞬变信号。
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-03
  • 录用日期:  2023-11-22
  • 修回日期:  2023-11-28
  • 网络出版日期:  2023-12-06
  • 刊出日期:  2023-09-18

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