宽频带交流分压器相角偏差溯源方法研究
发布时间：2023-10-06 14:18
随着智能电网、新能源、节能减排等的发展,各行业对交流功率计量基准提出了更高的要求,原有的音频功率国家基准已不能满足需求,需要建立宽频带的交流功率国家基准。如何实现交流电压测量过程中分压器引入的相角偏差的量值溯源,是建立宽频功率基准的一个难点问题。目前国际上主要采用爬台阶法(step-up)通过双通道采样实现分压器相角偏差的测量,但该方法溯源的起点是通过采样直接测量低分压比分压器输出端与输入端信号之间的相角偏差,忽略了分压器相角偏差在不同工作电压下的变化以及采样板卡两通道间的线性误差;并且对于适用于高电压测量的分压器,其相角偏差测量需要通过多步传递,传递过程会造成不确定度的累积。另外,澳大利亚国家测量研究院(National Measurement Institute Australia,NMIA)提出的基于零功率因数标准源和功率热电比较仪的方法也可实现分压器相角偏差的校验,但该方法对信号源的要求较高,且测量系统较为复杂,存在较多的不确定度分量。此外,如何评估分压器相角偏差的电压系数也是相角偏差测量中的一个难点。针对以上问题,本文在分析了分压器相角偏差来源以及分压器内部分布参数对相角偏差...
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 宽频功率基准研究概述
1.3 电压比例装置及其相角偏差溯源研究现状
1.3.1 国际上电压比例装置研究现状
1.3.2 电压比例装置相角偏差溯源研究现状
1.4 交流分压器相角偏差量值溯源存在的问题
1.5 论文主要研究内容及结构安排
第2章 交流电阻分压器理论分析
2.1 引言
2.2 单一电阻元件交流特性分析
2.3 多个电阻元件时间常数计算
2.3.1 串联电阻时间常数计算
2.3.2 串联电阻元件间寄生电容的简化处理
2.3.3 并联电阻时间常数计算
2.4 电阻元件与外屏蔽层之间的电容分布
2.5 本章小结
第3章 电阻分压器相角偏差溯源方法研究
3.1 引言
3.2 各参数对电阻分压器相角偏差的影响
3.2.1 电阻元件自身时间常数的影响
3.2.2 分压器内部残余电感的影响
3.2.3 电阻元件与外壳之间容性泄露的影响
3.2.4 电阻元件之间分布电容的影响
3.3 MN型电阻分压器研制及相角偏差溯源
3.3.1 MN型电阻分压器研制
3.3.2 各参数对MN型电阻分压器相角偏差的影响
3.3.3 寄生电容之间的相互影响
3.3.4 MN型电阻分压器相角偏差溯源方法
3.3.5 MN型电阻分压器相角偏差校验
3.3.6 相角偏差校验结果稳定性评估
3.4 分压器相角偏差溯源结果不确定度分析
3.5 本章小结
第4章 相角偏差校验结果及不确定度评估
4.1 引言
4.2 MN型电阻分压器相角偏差溯源结果
4.3 相角偏差溯源结果不确定度评估
4.4 MN型电阻分压器相角偏差量值传递
4.5 电容补偿
4.6 MN型电阻分压器相角偏差线性误差评估
4.6.1 不同电压下电阻分压器相角偏差自校验
4.6.2 电阻分压器与感应分压器线性误差对比验证
4.7 三角闭合实验
4.8 本章小结
第5章 级联结构感应分压器相角偏差校验
5.1 引言
5.2 感应分压器基本理论
5.3 二进制感应分压器
5.3.1 二进制感应分压器结构
5.3.2 二进制感应分压器相角偏差自校验
5.4 二进制级联结构感应分压器相角偏差校验
5.5 级联结构感应分压器
5.5.1 级联结构感应分压器原理
5.5.2 级联结构感应分压器相角偏差校验
5.6 不确定度评估
5.7 本章小结
第6章 电阻分压器与感应分压器相角偏差校验结果对比验证
6.1 引言
6.2 257:1 MN型电阻分压器
6.3 256:1 单级感应分压器
6.4 两分压器相角偏差校验结果对比验证
6.5 本章小结
第7章 全文总结
7.1 主要研究工作
7.2 创新点
7.3 总结与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3851867
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 宽频功率基准研究概述
1.3 电压比例装置及其相角偏差溯源研究现状
1.3.1 国际上电压比例装置研究现状
1.3.2 电压比例装置相角偏差溯源研究现状
1.4 交流分压器相角偏差量值溯源存在的问题
1.5 论文主要研究内容及结构安排
第2章 交流电阻分压器理论分析
2.1 引言
2.2 单一电阻元件交流特性分析
2.3 多个电阻元件时间常数计算
2.3.1 串联电阻时间常数计算
2.3.2 串联电阻元件间寄生电容的简化处理
2.3.3 并联电阻时间常数计算
2.4 电阻元件与外屏蔽层之间的电容分布
2.5 本章小结
第3章 电阻分压器相角偏差溯源方法研究
3.1 引言
3.2 各参数对电阻分压器相角偏差的影响
3.2.1 电阻元件自身时间常数的影响
3.2.2 分压器内部残余电感的影响
3.2.3 电阻元件与外壳之间容性泄露的影响
3.2.4 电阻元件之间分布电容的影响
3.3 MN型电阻分压器研制及相角偏差溯源
3.3.1 MN型电阻分压器研制
3.3.2 各参数对MN型电阻分压器相角偏差的影响
3.3.3 寄生电容之间的相互影响
3.3.4 MN型电阻分压器相角偏差溯源方法
3.3.5 MN型电阻分压器相角偏差校验
3.3.6 相角偏差校验结果稳定性评估
3.4 分压器相角偏差溯源结果不确定度分析
3.5 本章小结
第4章 相角偏差校验结果及不确定度评估
4.1 引言
4.2 MN型电阻分压器相角偏差溯源结果
4.3 相角偏差溯源结果不确定度评估
4.4 MN型电阻分压器相角偏差量值传递
4.5 电容补偿
4.6 MN型电阻分压器相角偏差线性误差评估
4.6.1 不同电压下电阻分压器相角偏差自校验
4.6.2 电阻分压器与感应分压器线性误差对比验证
4.7 三角闭合实验
4.8 本章小结
第5章 级联结构感应分压器相角偏差校验
5.1 引言
5.2 感应分压器基本理论
5.3 二进制感应分压器
5.3.1 二进制感应分压器结构
5.3.2 二进制感应分压器相角偏差自校验
5.4 二进制级联结构感应分压器相角偏差校验
5.5 级联结构感应分压器
5.5.1 级联结构感应分压器原理
5.5.2 级联结构感应分压器相角偏差校验
5.6 不确定度评估
5.7 本章小结
第6章 电阻分压器与感应分压器相角偏差校验结果对比验证
6.1 引言
6.2 257:1 MN型电阻分压器
6.3 256:1 单级感应分压器
6.4 两分压器相角偏差校验结果对比验证
6.5 本章小结
第7章 全文总结
7.1 主要研究工作
7.2 创新点
7.3 总结与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3851867
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