基于热电转换原理的交流电压精确测量技术.pdfVIP

四川省电子学会电子测量与仪器专委会第十五届学术年会论文集 基于热电转换原理的交流电压精确测量技术 王晓敏‘ (中国工程物理研究院计量测试中心四川 绵阳621900) 摘要精确地测量交流电压一直是测量技术努力追求目标．使用Fluke792A热电型交流／直流 转换标准。利用热电转换原理，可以准确地测量交流电压，测量不确定度可i古2×lo-S(七=2)，可校 准／检定高准确度多功能校准器和数字多用表的交流电压功能，大大提高了交流电压测试准确度。 关键词热电型交直流转换测量不确定度 1 引言 交流电压是电磁学领域非常重要的参数，如何准确、方便地测量交流电压，一直是测量技术努 力追求，不断探索的课题。随著测试技术的发展，对交流电压的精确测量已成为计量测试工作的一 个重要研究方向。 2交流电压的测量方法n1 2．1 交流电压表测量交流电压 利用交流数字电压表直接测量交流电压，操作直接、简单、快速，目前交流数字电压表不确定 度可达24x10击(如FhakeE5790A等)。适用于测量准确度要求一般的快速测量。 美国Fluke公司的5790A交流测量标准的直接测量模式代表了目前最准确的交流电压表测量交流 电压水平心1。性能特点：5790A是为要求苛刻的校准应用场合设计的完全自动化的交流测量标准。 它既有热转换标准才能够达到的准确度，又有数字多用表易于使用的特点。其绝对交流电压测量不 其它校准器、放大器(如5725A和5205A)、转换标准和交流电压表等对交流电压和宽带校验的要求。 5790A覆盖T700lxV至1000V的交流电压范围、10Hz至lMHz的频率范围。5790A可以单独使用， 也可以作为转换标准和外部的直流源一起使用。在这两种情况下，通常非常麻烦的开关切换和计算 工作都由5790A自动进行。 2．2交／直流转换装置测量交流电压 利用交／直流转换装置直接测量交流电压，操作较复杂、速度较慢，但目前交值流转换装置不确 定度可达10x10-6(女flFluke792A)。适用于测量准确度要求高的精确测量。 美国Fluke公司的792A热电型交流值流转换标准是目前最准确的商品交直流转换标准1，其技 ’作者简介：王晓敏，女，196l一，四川南充人，毕业于北京T业学院(现北京理=f=大学)化工自动化及仪表专业， ．w．．．a．n．．．g，．．x．．m．．．O．．O．．5．．(．．，．s．i．n．．a．．．．c．．o．．m一· 112 基于热电转换原理的交流电压精确测量技术 术性能：792A的设计满足了最严格的交流溯源性要求；采用了拥有专利的FLUKERaMS检测器和薄膜 量程电阻器，能够提供非同寻常的转换准确度，其总不确定度低达 定性和快速的稳定时间；为了简化测量过程，给出2V的输出，使您能够用高分辨率数字多用表来 进行测量，而不必使用检零计。792A的设计可以支持标准实验室最精确的交流仪器的校准工作，包 8508A或HP 5790A 括象Fluke5700A／5720A这样的校准器、Fluke3458A这样的数字多用表和FLUKE 这样的测量标准。结构上792A不锈钢N型连接器确保了 “ 低的信号损耗和高的测量重复性；分离的电源组单元使得 转换单元和1000V量程电阻器可以单独运输以进行校准； 1000V量程电阻能够隔离转换单元外部的高电压产生的热 量：量程电阻具有非常低的温度系数，可快速稳定，呈现 非常小的交流／直流差；利用转换开关，可以在交流和直流 输入之间进行切换。基于Fluke专利RMS转换器技术(见 图1)。具有交流电压加热与直流电压加热自动平衡技术 电路的低噪声设计是关键；交流／直流信号转换开关保证 了低热电势和低接触电阻；必须应用修正值技术。 图1 Fluke专利RMS转换器技术原理图 Fluke792A采用交／直流转换技术测量交流电压，是通 过直流电压与交流有效值电压相比较，得到交直流转换误 差。过程是：在交厂卣流转换测量时，先通入一个与被测交流电压值相近的已知直流