交流電流變送器是將輸入的交流電流信號按比例轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(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)自動化、新能源等領(lǐng)域。為確保其測量精度和可靠性，需定期進行校準(zhǔn)。以下是交流電流變送器校準(zhǔn)的詳細(xì)說明：
一、校準(zhǔn)目的
1. 消除誤差：修正變送器的增益、零點偏移及相位誤差，確保輸出信號與輸入電流一致。
2. 符合標(biāo)準(zhǔn)：滿足國家或行業(yè)計量標(biāo)準(zhǔn)(如JJG 765-2019《電流變送器檢定規(guī)程》)。
3. 長期穩(wěn)定性：通過校準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)器件老化或性能漂移問題，保障長期可靠運行。
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(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償。
- 濕度：<80%RH，避免凝露影響電氣性能。
- 電磁干擾：遠(yuǎn)離強磁場、高頻設(shè)備，防止校準(zhǔn)信號受干擾。
3. 預(yù)檢查：
- 確認(rèn)變送器外觀無損壞，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，計算誤差并調(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
- 量程下限(0A附近)：驗證零點輸出是否偏離(如4mA對應(yīng)0A輸入)。
- 量程上限(滿幅電流)：驗證增益是否準(zhǔn)確(如20mA對應(yīng)100A輸入)。
- 中間點(如20%、40%、60%、80%量程)：驗證線性度。
- 頻率特性：在基波頻率(如50Hz/60Hz)及諧波頻率下測試響應(yīng)。
3. 具體步驟
(1) 零點校準(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
- 依次輸入量程內(nèi)多個標(biāo)準(zhǔn)電流(如10%、50%、100%量程)，記錄輸出值。
- 繪制輸入-輸出曲線，計算線性度誤差。
- 若超差，需重新調(diào)整零點和增益。
(4) 頻率響應(yīng)測試
- 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。
- 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)
- 用示波器同步測量輸入電流與輸出信號，計算相位差。
- 工業(yè)級變送器通常要求相位誤差<±1°。
四、校準(zhǔn)后的驗證
1. 重復(fù)性測試：在同一輸入點多次測量(如5次)，計算標(biāo)準(zhǔn)差，評估穩(wěn)定性。
2. 溫漂測試：在高溫(如60℃)和低溫(如-20℃)環(huán)境下復(fù)測，記錄偏差。
3. 負(fù)載測試：將變送器輸出接入實際控制系統(tǒng)(如PLC)，驗證長期運行穩(wěn)定性。
五、注意事項
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)報告。
- 貼校準(zhǔn)標(biāo)簽，注明有效期(通常1年)。
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