FEJLMODELLERING AF STATISKE ENERGIMETERE

Ikrafttræden af måleinstrumentdirektivet (MID) 2004/22 / EF og de tilhørende harmoniserede tekniske standarder fremmer undersøgelsen af passende test- og kalibreringsprocedurer, der er i stand til at vurdere, om måleinstrumenterne til lovlig metrologisk kontrol er behovet for moderne liv. Det er i denne sammenhæng, at vi fokuserer vores opmærksomhed på de aktive (statiske) elektriske energimålere ([1], bilag MI-003) og især på deres nøjagtighedspræstation. Tilgængeligheden af en relativt simpel model, der er i stand til at forudsige målefejlen for et instrument som en funktion af dets inputmængder, er essentiel for udformningen af kalibreringsplanen og til identificering af mulige kritiske aspekter af den metrologiske bekræftelsesproces. Det er faktisk vigtigt at være opmærksom på, at vedtagelsen af forskellige kalibreringsplaner kan føre til forskellige konklusioner om, at det samme instrument overholdes med de fejlgrænser, der er anført i de relevante standarder. Selvom den foreslåede model bygger på grundlæggende fysiske overvejelser om den typiske arkitektur af statiske energimålere, er omfanget her ikke at identificere de forskellige fejlkilder og / eller at kvantificere dem ud fra en a-priori analyse af den fysiske struktur af disse enheder ( som beskrevet fx i [2] - [7]). Identificeringen af hver fejlkilde er en vanskelig opgave, især i betragtning af at forskellige ikke-ideelle effekter kan føre til det samme fejlbidrag. Vi vil derfor følge en kvasi-sort boks og empirisk tilgang, der fører til en simpel model med få (tre) parametre, der vil blive kvantificeret ved hjælp af den statistiske analyse af måleserier. Gevinst- (multiplikative), fase og bias (additive) fejl overvejes. Gevinst- og fasefejl er knyttet til forstærkning og fasefejlpasning af spændings- og strømkanalerne i energimåleren, mens forspændingsfejlen er forbundet med en forspænding i begge kanaler. Selvom der er truffet foranstaltninger i energimålerens arkitektur, kan korrektionen i sig selv ikke være perfekt for at rette op på disse fejl, og en restfejl vil uundgåeligt være til stede. Alle parametre antages at være uafhængige af belastningsstrøm. Imidlertid testes sandsynligheden for et yderligere bidrag til at få fejl, der er proportionalt med belastningsstrømmen (stammer fra selvopvarmning) gennem en passende statistisk analyse. I det følgende vil vi henvise til effektmålere (PM'er) i stedet for energimålere, fordi princippet for drift af disse instrumenter er en PM og konvertering fra energi til energi opnås gennem en tælleoperation, der i sig selv er fejlfri.