5.1 校准概述

在本培训系列的校准和计量

精度结果部分的视频中，

我们提供了一个程序的概述，

它可用于校准具有ADS12NMO4的仪表。

校准是任何仪表性能的关键，

每个仪表都必须

完成此过程。

最初，由于硅与硅的差异，

传感器[听不清]和其他被动公差，

每个仪表都表现出不同的精度。

为了消除它们的影响，必须校准每个仪表。

要准确执行校准，

必须有准确的交流测试源和

参考仪表。

它们的源必须能够在电压和电流之间

产生任何所需的

电压、电流和相移。

为了计算测量误差，

参考仪表充当源和被校准仪表

之间的接口。

参考仪表提供RMS电压

和RMS电流的测量值，

用于校准仪表的RMS电压和RMS

电流读数。

为了校准能量，从仪表向参考仪表

提供脉冲，参考仪表使用

脉冲频率和仪表[听不见]来确定

能量误差。

对于测试来执行每千瓦时6,400个脉冲

和每千瓦时6,400个脉冲的仪表

[听不清]将使每个脉冲转换为

有功能量和无功能量读数。

左上角的图片显示了我们使用的设备，

它既是源发生器又是参考仪表，

用于校准每个端口和测试

计量精度。

在我们的设计中，我们使用校准GUI，

如右图所示，

来校准仪表。

有三种类型的校准 -

增益校正，相位校正和

功率偏移校正。

功率偏移校正用于校正

电压电流串扰，

这对于具有更高精度要求的系统

更为重要。

对于基于分流的读数，

功率偏移校正更为必要，

因为由于分流器的

输出电压很小，特别是

与电流互感器的输出电压相比时，

通常存在更大的电压到电流串扰。

对于功率偏移校正，

首先测量由电压到电流串扰

引起的功率偏移，然后减去。

增益校正旨在消除

电压、电流和产生的有功功率计算中的

任何增益误差。

增益误差可能是由前端电路中使用的

元件引起的。

例如，如果仪表的[听不见]值或分流值

由于元件的容差而与其标称值不同，

则会显示为增益误差，

增加了系统总增益误差。

增益误差也可能是由ADS12NMO4硅片

引起的。

例如，如果由于元件容差，

仪表中特定MO4的参考电压

与预期的理想值不同，

则该误差将显示为

增益误差，增加系统的总增益误差。

由于元件容差和硅与硅的差异，

每个仪表的增益误差会有所不同，

这就是每个仪表应进行增益校正的原因。

通过修改用于计算度量参数的

缩放因子来完成增益校正。

在相位校正中，应该补偿

由仪表硬件而不是消费者负载引起的

任何电压或电流延迟。

这种相位误差的一个来源是CT电流传感器，

它为电流波形增加了额外的相移。

即使使用分流器代替CT，

也应注意相位误差仍然

可能由仪表的抗混叠滤波器引起。

电压和电流抗混叠滤波器之间的

不匹配会导致相位误差。

此外，即使在电压和电流前端使

用相同的抗混叠滤波器，

由于抗混叠滤波器元件值的值，

由于元件容差而变化，

仍可能存在相位误差。

通过调整电压

和电流样本之间的延迟

来完成相位校正，以补偿仪表内部硬件增加的延迟。

这种延迟有

两种不同的方法。

一种选择是使用FIR滤波器。

第二种选择是使用 ADS12NMO4的功能，

我们可以将一个通道延迟到另一个通道。

在本培训系列的校准和计量

精度结果部分的视频中，

我们提供了一个程序的概述，

它可用于校准具有ADS12NMO4的仪表。

校准是任何仪表性能的关键，

每个仪表都必须

完成此过程。

最初，由于硅与硅的差异，

传感器[听不清]和其他被动公差，

每个仪表都表现出不同的精度。

为了消除它们的影响，必须校准每个仪表。

要准确执行校准，

必须有准确的交流测试源和

参考仪表。

它们的源必须能够在电压和电流之间

产生任何所需的

电压、电流和相移。

为了计算测量误差，

参考仪表充当源和被校准仪表

之间的接口。

参考仪表提供RMS电压

和RMS电流的测量值，

用于校准仪表的RMS电压和RMS

电流读数。

为了校准能量，从仪表向参考仪表

提供脉冲，参考仪表使用

脉冲频率和仪表[听不见]来确定

能量误差。

对于测试来执行每千瓦时6,400个脉冲

和每千瓦时6,400个脉冲的仪表

[听不清]将使每个脉冲转换为

有功能量和无功能量读数。

左上角的图片显示了我们使用的设备，

它既是源发生器又是参考仪表，

用于校准每个端口和测试

计量精度。

在我们的设计中，我们使用校准GUI，

如右图所示，

来校准仪表。

有三种类型的校准 -

增益校正，相位校正和

功率偏移校正。

功率偏移校正用于校正

电压电流串扰，

这对于具有更高精度要求的系统

更为重要。

对于基于分流的读数，

功率偏移校正更为必要，

因为由于分流器的

输出电压很小，特别是

与电流互感器的输出电压相比时，

通常存在更大的电压到电流串扰。

对于功率偏移校正，

首先测量由电压到电流串扰

引起的功率偏移，然后减去。

增益校正旨在消除

电压、电流和产生的有功功率计算中的

任何增益误差。

增益误差可能是由前端电路中使用的

元件引起的。

例如，如果仪表的[听不见]值或分流值

由于元件的容差而与其标称值不同，

则会显示为增益误差，

增加了系统总增益误差。

增益误差也可能是由ADS12NMO4硅片

引起的。

例如，如果由于元件容差，

仪表中特定MO4的参考电压

与预期的理想值不同，

则该误差将显示为

增益误差，增加系统的总增益误差。

由于元件容差和硅与硅的差异，

每个仪表的增益误差会有所不同，

这就是每个仪表应进行增益校正的原因。

通过修改用于计算度量参数的

缩放因子来完成增益校正。

在相位校正中，应该补偿

由仪表硬件而不是消费者负载引起的

任何电压或电流延迟。

这种相位误差的一个来源是CT电流传感器，

它为电流波形增加了额外的相移。

即使使用分流器代替CT，

也应注意相位误差仍然

可能由仪表的抗混叠滤波器引起。

电压和电流抗混叠滤波器之间的

不匹配会导致相位误差。

此外，即使在电压和电流前端使

用相同的抗混叠滤波器，

由于抗混叠滤波器元件值的值，

由于元件容差而变化，

仍可能存在相位误差。

通过调整电压

和电流样本之间的延迟

来完成相位校正，以补偿仪表内部硬件增加的延迟。

这种延迟有

两种不同的方法。

一种选择是使用FIR滤波器。

第二种选择是使用 ADS12NMO4的功能，

我们可以将一个通道延迟到另一个通道。