交流電流變送器的校準(zhǔn)方式

交流電流變送器是將輸入的交流電流信號(hào)按比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)(如4-20mA DC或0-5V DC)的核心設(shè)備，廣泛應(yīng)用于電力、工業(yè)自動(dòng)化、新能源等領(lǐng)域。為確保其測(cè)量精度和可靠性，需定期進(jìn)行校準(zhǔn)。以下是交流電流變送器校準(zhǔn)的詳細(xì)說(shuō)明：

　　一、校準(zhǔn)目的

　　1. 消除誤差：修正變送器的增益、零點(diǎn)偏移及相位誤差，確保輸出信號(hào)與輸入電流一致。

　　2. 符合標(biāo)準(zhǔn)：滿足國(guó)家或行業(yè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)(如JJG 765-2019《電流變送器檢定規(guī)程》)。

　　3. 長(zhǎng)期穩(wěn)定性：通過(guò)校準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)器件老化或性能漂移問(wèn)題，保障長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

　　二、校準(zhǔn)前準(zhǔn)備

　　1. 設(shè)備與工具：

　　- 標(biāo)準(zhǔn)交流電流源：可輸出高精度、寬范圍的交流電流(如0-100A，頻率可調(diào))。

　　- 數(shù)字多用表(DMM)：用于測(cè)量變送器輸出電壓/電流，精度需高于變送器。

　　- 示波器(可選)：分析輸出信號(hào)的紋波、噪聲及相位特性。

　　- 負(fù)載電阻：將變送器輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)(如250Ω精密電阻)。

　　- 短接線、鱷魚夾、絕緣工具等輔助器材。

　　2. 環(huán)境條件：

　　- 溫度：20-25℃(常溫校準(zhǔn))，高溫或低溫環(huán)境需額外記錄溫度補(bǔ)償。

　　- 濕度：<80%RH，避免凝露影響電氣性能。

　　- 電磁干擾：遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)、高頻設(shè)備，防止校準(zhǔn)信號(hào)受干擾。

　　3. 預(yù)檢查：

　　- 確認(rèn)變送器外觀無(wú)損壞，接線牢固，標(biāo)簽參數(shù)清晰。

　　- 檢查供電電壓是否穩(wěn)定(通常為DC 12-36V)。

　　三、校準(zhǔn)方法

　　1. 基本校準(zhǔn)原理

　　通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出已知幅度和頻率的交流電流(如有效值5A、10A、50A等)，讀取變送器輸出信號(hào)，計(jì)算誤差并調(diào)整參數(shù)，使輸出與輸入呈理想線性關(guān)系。

　　2. 關(guān)鍵校準(zhǔn)點(diǎn)

　　- 量程下限(0A附近)：驗(yàn)證零點(diǎn)輸出是否偏離(如4mA對(duì)應(yīng)0A輸入)。

　　- 量程上限(滿幅電流)：驗(yàn)證增益是否準(zhǔn)確(如20mA對(duì)應(yīng)100A輸入)。

　　- 中間點(diǎn)(如20%、40%、60%、80%量程)：驗(yàn)證線性度。

　　- 頻率特性：在基波頻率(如50Hz/60Hz)及諧波頻率下測(cè)試響應(yīng)。

　　3. 具體步驟

　　(1) 零點(diǎn)校準(zhǔn)

　　- 輸入電流設(shè)置為0A，記錄變送器輸出值(如U0或I0)。

　　- 調(diào)節(jié)變送器內(nèi)部零點(diǎn)電位器，使輸出接近理論值(如4mA或?qū)?yīng)電壓)。

　　(2) 滿量程校準(zhǔn)

　　- 輸入電流設(shè)置為量程上限(如100A)，記錄輸出值。

　　- 調(diào)節(jié)增益電位器，使輸出匹配理論值(如20mA)。

　　- 誤差需控制在允許范圍內(nèi)(通常≤±0.1%)。

　　(3) 線性度校驗(yàn)

　　- 依次輸入量程內(nèi)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流(如10%、50%、100%量程)，記錄輸出值。

　　- 繪制輸入-輸出曲線，計(jì)算線性度誤差。

　　- 若超差，需重新調(diào)整零點(diǎn)和增益。

　　(4) 頻率響應(yīng)測(cè)試

　　- 固定輸入電流幅值，改變頻率(如45-65Hz或諧波頻率)，觀察輸出波動(dòng)。

　　- 優(yōu)質(zhì)變送器應(yīng)在額定頻率范圍內(nèi)誤差<±0.1%。

　　(5) 相位誤差校準(zhǔn)(可選)

　　- 用示波器同步測(cè)量輸入電流與輸出信號(hào)，計(jì)算相位差。

　　- 工業(yè)級(jí)變送器通常要求相位誤差<±1°。

　　四、校準(zhǔn)后的驗(yàn)證

　　1. 重復(fù)性測(cè)試：在同一輸入點(diǎn)多次測(cè)量(如5次)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，評(píng)估穩(wěn)定性。

　　2. 溫漂測(cè)試：在高溫(如60℃)和低溫(如-20℃)環(huán)境下復(fù)測(cè)，記錄偏差。

　　3. 負(fù)載測(cè)試：將變送器輸出接入實(shí)際控制系統(tǒng)(如PLC)，驗(yàn)證長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性。

　　五、注意事項(xiàng)

　　1. 安全操作：

　　- 高壓側(cè)(輸入電流源)需隔離，避免直接接觸帶電部分。

　　- 使用絕緣工具調(diào)整電位器，防止觸電。

　　2. 誤差分配：

　　- 標(biāo)準(zhǔn)儀器的精度應(yīng)高于被校變送器(如變送器精度0.5%，則標(biāo)準(zhǔn)源需≥0.2%)。

　　- 負(fù)載電阻的精度需達(dá)到0.1%以上。

　　3. 記錄與證書：

　　- 記錄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、環(huán)境條件、調(diào)整步驟，出具校準(zhǔn)報(bào)告。

　　- 貼校準(zhǔn)標(biāo)簽，注明有效期(通常1年)。