电能质量分析仪自动校准主要涉及三方面技术

一、电能质量分析仪自动校准主要涉及三方面技术

1、虚拟仪器技术：虚拟仪器技术利用高性能的模块化硬件，结合灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。美国NI公司首先提出虚拟仪器的概念，自20世纪90年代以来，NI公司已先后研制出支持多种总线系统的虚拟仪器，尤其是该公司推出的LabVIEW，通过图形化软件程序流程图来编程实现虚拟仪器的测量、测试功能。

2、自动校准系统通信的关键是总线技术，用于仪器测量的常用总线主要包括：GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口总线)、LAN(LocalArea Network，局域网)、串口总线(RS-232、RS-422、RS-485)等。

3、可编程仪器标准命令(Standard Commands for Programmable Instruments，SCPI)：SCPI是一套标准命令集的规范，和硬件无关，无论是基于GPIB、LAN还是串口的任何仪器都可以使用符合SCPI标准的命令集。SCPI的语句以ASCⅡ文本的方式存在，可以加入到任何计算机测试编程语言之中，例如BASIC、C或C++；也可以用于如LabVIEW、LabWindows/CVI这样的专用测试程序开发环境。

二、工作原理

电网信号经过电压/电流互感器、信号调理电路转变为符合ADC输入要求的小幅值电压信号；模数转换模块用于将小幅值电压信号转变为数字信号，并将其传送至数据处理模块；数据处理模块以DSP作为运算核心，对ADC的采样信号进行数据处理，从而计算得到电压偏差、频率偏差、谐波、三相不平衡度、电压闪变等电能质量参数；数据管理模块用于对数据处理模块计算得到的各项电能质量参数进行数据管理，完成显示、存储以及通信等人机交互功能。

三、误差来源

1、测量变换电路引入误差：电能质量分析仪工作时，电网中电压、电流信号需分别经过电压互感器(Potential Transformer，PT)、电流互感器(Current Transformer，CT)送入电能质量分析仪，因此PT、CT的比例误差和相角误差直接影响到测量结果的准确度。当电能质量分析仪工作在谐波条件下，PT、CT相角误差发生改变，对各次谐波电压、电流的转换比例不一致，输入ADC的被测信号发生变形，测量误差增大。

2、ADC量化误差：ADC量化误差指输入信号进行模数转换时，用有限的数字信号来表示无限精度的模拟信号所造成的误差。电能质量分析仪常采用12位或16位的ADC，且ADC位数越大，其转换精度越高，量化误差越小。

3、其他误差：包括环境温度、相对湿度等因素导致硬件电路产生的误差，电子器件以及线路老化等因素致使测量结果产生的误差。