ZHCUCS6 February 2025 AMC131M03 , MSPM0G1507
3.4.1 電表計量精度結果
為了測試電表配置中的計量精度，使用源發生器向 TIDA-010244 提供電壓和電流。在此設計中，三個相位均使用了 120V 標稱電壓（在相線和中線之間）、10A 校準電流和 60Hz 標稱頻率，相位校準在 60° 進行。
在累積有功和無功電能測試中，對每個相位的電能讀數之和進行精度測試。對于累積有功電能誤差和累積無功電能誤差測試，電流范圍為 100mA 至 100A。對于累積有功電能，在饋入參考設計的電壓和電流波形之間施加 0° (PF = 1)、PF = 0.5i（電感）和 PF = 0.8c（電容）的相移。根據有功電能輸出脈沖的誤差，針對三個 PF 值創建了一個有功電能百分比誤差與電流間的關系圖。
對于累積無功電能誤差測試，遵循了類似的過程（但未使用 90° (sin ? = 1i)、sin ? = 0.5i（電感）和 sin ? = 0.8c（電容）相移），并且繪制了累積無功電能誤差。
所有這些測試均使用 AMC131M03 器件的 4ksps 采樣率設置運行。
對于 A 相的 VRMS 精度測試，電壓在 10V 至 270V 范圍內變化，而電流穩定在 10A。對于 A 相上的 IRMS 精度測試，電壓穩定在 120V，而電流在 0.025A 至 100A 范圍內變化。
以下兩張有功功率和無功功率圖符合 IEC 62053-22 的 0.2S 和 0.5S 級精度限值，假設 Inominal = 15A；因此 Inominal 的 5% 點位于 750mA 處。
通過五個測試系列計算每次測量的平均誤差，按順序針對每個電流值進行測量，然后計算這五個測量值的最大偏差（在下面的圖中未顯示），以確認該計量子系統的穩定性低于允許最大誤差的 10%。
對于以下測試結果，對電表應用了增益、相位和偏移校準。在更高的電流下，所示的百分比誤差主要由分流電阻漂移決定，這種漂移是由于高電流產生的熱量增加引起的。
使用以下各項的校準值數據記錄測試數據：
- V_in =120V
- I_in = 10A
- 在 60° 校準相位
- 相位 = 3
- ACT 和 REACT 的電能脈沖 = 6400
- 室溫
| 電流 (A) | 平均誤差 % PF = 1， cos ? = 0° |
限值 (%) [0.2 級] IEC 62053-22 (PF 0.5i/0.8c) |
限值 (%) [0.5 級] IEC 62053-22 (PF 0.5i/0.8c) |
平均誤差 % PF = 0.5i， cos ? = 60° |
限值 (%) [0.2 級] IEC 62053-22 (PF 0.5i/0.8c) |
限值 (%) [0.5 級] IEC 62053-22 (PF 0.5i/0.8c) |
平均誤差 % PF = 0.8c， cos ? = -36.87° |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.1 | 0.05 | 0.4 | 1 | -0.0062 | 0.5 | 1 | 0.0844 |
| 0.5 | 0,022 | 0.4 | 1 | 0.0088 | 0.5 | 1 | 0,052 |
| 0.75 | 0,019 | 0.4 | 1 | -0.0044 | 0.5 | 1 | 0.0484 |
| 1.5 | 0,014 | 0.2 | 0.5 | -0.0126 | 0.3 | 0.6 | 0,044 |
| 3 | 0,016 | 0.2 | 0.5 | -0,016 | 0.3 | 0.6 | 0.0522 |
| 7.5 | 0,008 | 0.2 | 0.5 | -0.0488 | 0.3 | 0.6 | 0.0546 |
| 15 | -0,006 | 0.2 | 0.5 | -0.0556 | 0.3 | 0.6 | 0.0368 |
| 30 | -0,013 | 0.2 | 0.5 | 0.0116 | 0.3 | 0.6 | 0.0154 |
| 60 | -0,037 | 0.2 | 0.5 | -0.0398 | 0.3 | 0.6 | -0,018 |
| 75 | -0,082 | 0.2 | 0.5 | -0.1036 | 0.3 | 0.6 | -0,058 |
| 100 | -0,096 | 0.2 | 0.5 | -0.2234 | 0.3 | 0.6 | -0,118 |
圖 3-3 有功電能 % 誤差| 電流 | 平均誤差 % sin ? = 1i (90°) |
限值 (%) [1 級] |
限值 (%) [0.5 級] |
平均誤差 % sin ? = 0.5i (30°) |
限值 (%) [1 級] |
限值 (%) [0.5 級] |
平均誤差 % sin ? = 0.8c (-53.13°) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.1 | -4.6028 | -9.0318 | 6.3002 | ||||
| 0.5 | -0.8614 | 3 | 2 | -1.6634 | 1.3914 | ||
| 0.75 | -0.5374 | 3 | 2 | -1.0236 | 0.9742 | ||
| 1.5 | -0.2142 | 2 | 1 | -0.4482 | 3 | 2 | 0,543 |
| 3 | -0.0452 | 2 | 1 | -0.1348 | 2 | 1 | 0,334 |
| 7.5 | 0.0504 | 2 | 1 | 0.0656 | 2 | 1 | 0,194 |
| 15 | 0.0796 | 2 | 1 | 0,112 | 2 | 1 | 0.1502 |
| 30 | 0.1006 | 2 | 1 | 0.1416 | 2 | 1 | 0.1354 |
| 60 | 0.0904 | 2 | 1 | 0.1272 | 2 | 1 | 0.1026 |
| 75 | 0.0608 | 2 | 1 | 0.1004 | 2 | 1 | 0.0746 |
| 100 | -0.0642 | 2 | 1 | 0.0532 | 2 | 1 | -0.0596 |
圖 3-4 無功 % 電能誤差（三相）| 電流 (A) | A 相 | B 相 | C 相 |
|---|---|---|---|
| % 差分 | % 差分 | % 差分 | |
| 0,025 | -3,583 | -2.67 | -6,677 |
| 0.05 | -1,306 | -1,051 | -2,144 |
| 0.1 | -0,382 | -0.35 | -0,268 |
| 0.25 | -0,076 | -0,097 | -0,095 |
| 0.5 | -0,021 | -0.06 | -0,013 |
| 1 | -0,025 | -0,109 | -0,014 |
| 2 | -0.01 | -0,066 | 0.0025 |
| 5 | -0.04 | -0,093 | 0.0098 |
| 10 | -0,051 | -0,095 | -0,021 |
| 20 | -0,038 | -0,075 | 0,011 |
| 30 | -0,038 | -0,072 | 0.01 |
| 40 | -0.01 | -0,055 | -0,002 |
| 50 | 0.0114 | -0.07 | 0.0006 |
| 60 | -0,021 | -0,071 | 0.0157 |
| 70 | -0,015 | -0,032 | 0.0353 |
| 80 | 0.0007 | 0,008 | 0.0733 |
| 90 | 0.03 | 0,063 | 0.0974 |
| 100 | 0.0462 | 0.05 | 0.0648 |
以下是全部三相的電流誤差圖：
圖 3-5 120V、200μΩ 分流時，A、B 和 C 相的電流 RMS % 誤差| 電壓 (V) | A 相 | B 相 | C 相 |
|---|---|---|---|
| % 差分 | % 差分 | % 差分 | |
| 9 | 0,088 | 0.0856 | 0.0633 |
| 10 | 0,097 | 0.05 | 0.06 |
| 30 | 0,093 | 0.0463 | 0,043 |
| 50 | 0,031 | 0.0238 | 0.0178 |
| 70 | 0.03 | 0.0027 | 0.0084 |
| 90 | 0,022 | 0.0059 | -0,006 |
| 100 | 0,073 | -0,013 | -0,016 |
| 120 | -0,013 | -0,014 | -0,026 |
| 140 | -0,047 | -0.05 | -0,021 |
| 160 | -0,054 | -0,066 | -0.05 |
| 180 | -0,046 | -0,069 | -0,071 |
| 200 | -0.07 | -0,089 | -0,063 |
| 220 | -0,098 | -0,107 | -0,089 |
| 230 | -0,097 | -0,112 | -0,096 |
| 240 | -0,084 | -0,108 | -0.1 |
| 260 | -0,137 | -0,126 | -0,118 |
| 270 | -0.13 | -0,138 | -0,138 |
以下是全部三相的組合圖：
圖 3-6 電 10A、200μΩ 分流時，A、B 和 C 相的電壓 RMS % 誤差