变频电量测试

变频电量是指用于传输功率的，并且满足下述条件之一的交流电量。

1、信号频谱仅包含一种频率成分，而频率不局限于工频的交流电信号。

2、信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。

变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等。

其主要特征包括：

1、幅值变化范围大，可以从几伏变化到几万伏，从几安变化到几千安。

2、基波频率变化范围宽，基波频率可以从0.1Hz甚至更低变化到400Hz甚至更高。

3、相位变化范围宽，功率因数可以在-1~1间任意变化。

4、往往是非正弦、高畸变，谐波含量丰富。

右边为实测的变频器输出电压、电流波形：

变频功率分析仪是用于各类变频调速系统的电压、电流、功率、谐波等电量测试、计量的新型测量设备，是变频技术高速发展的必然产物，也是变频技术持续健康发展的重要基础仪器，更是变频设备能效评测不可或缺的工具。

◆该仪器/系统由数字量输出的变频电量变送器和数字量输入的二次仪表构成，两者通过光纤连接。完全避免了复杂电磁环境下传输环节的衰减和干扰。

◆采用电机、变频器、变压器、节能灯具等电器产品的各种试验工况下实测最低准确度指标作为标称准确度指标。

◆根据电压、电流的量程从1mV~20kV，100uA~7000A，变频电量变送器有100多种规格型号可供选择，对于高压、大电流测量，既可采用低电压、小电流的变送器与外部传感器配套使用，也可直接采用高电压、大电流的变频电量变送器直接测量，减少中间环节，提高系统测量准确度。

◆每台分析仪可配置1~6个功率单元（变频电量变送器），对于更多功率单元的测试项目，可采用多台分析仪级联，在同步光纤的控制下，实现多台分析仪之间的准确同步测量。

测试是指对给定的产品、材料、设备、生物体、物理现象、过程或服务，按照规定的程序确定一种或多种特性或性能的技术操作。

变频电量是指用于传输功率的，并且满足下述条件之一的交流电量。

1、信号频谱仅包含一种频率成分，而频率不局限于工频的交流电信号。

2、信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。

变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等。

变频电量测试是指使用专用的仪器(如：AnyWay宽带功率测试系统）对变频电量信号进行准确的测量。

为帮助读者迅速掌握变频电量以及与变频电量测试与计量相关的基础知识，本书采用问答形式，首先介绍变频电量的基本概念，然后对与变频电量测试与计量相关的技术——电压测量技术、电流测量技术、阻抗与功率等其他电学量测量技术、智能测量技术——进行了全面系统的介绍。在此基础上，对典型变频电量测试仪器的组成与功能、性能指标、工程应用、计量标准与装置等作了简明扼要的说明。本书可供从事变频技术、变频电量测试与计量技术等领域相关的测试、生产和营销人员以及变频节能项目工作人员、客户等阅读使用。

依据变频电量变送器的输出信号类型，可以分为模拟量输出变频电量变送器和数字量输出变频电量变送器。其中，模拟量输出变频电量变送器，依据输出电压或电流信号，又可以分为电压输出型变频电量变送器和电流输出型变频电量变送器。

依据被测信号类型，可以分为变频电压变送器、变频电流变送器和变频功率变送器。其中，变频功率变送器被测量通常包含一路电压信号和一路电流信号，输出信息包含：电压、电流、功率、频率、功率因数、谐波等等。

第一章变频电量测试与计量基本概念1

第一节测试计量技术基础知识1

一、 测量、测试及计量的定义与内涵1

Q1-1什么是测量？1

Q1-2什么是测试？1

Q1-3什么是计量？2

Q1-4测量、测试与计量之间有什么联系和区别？2

二、 测量基础知识3

Q1-5测量有什么特点？3

Q1-6什么叫测量结果？3

Q1-7测量方法是怎样分类的？3

Q1-8测量方法中直接测量法和间接测量法有什么区别？4

Q1-9测量方法中基本测量法和定义测量法有什么区别？4

Q1-10测量方法中直接比较测量法和替代测量法有什么区别？4

Q1-11测量方法中微差测量法和符合测量法有什么区别？5

Q1-12测量方法中补偿测量法和零值测量法有什么区别？5

Q1-13测量程序与测量方法的区别是什么"para" label-module="para">

Q1-14怎么理解测量误差？5

Q1-15什么是系统误差？6

Q1-16什么是随机误差？6

Q1-17什么是粗大误差？6

Q1-18什么是相对误差？7

Q1-19什么是引用误差？7

Q1-20系统误差如何合成？7

Q1-21随机误差如何合成？8

Q1-22测量误差如何合成？9

Q1-23误差的来源有哪些？9

Q1-24什么是实验标准偏差？10

Q1-25什么叫测量不确定度？10

Q1-26测量不确定度的A类评定方法是怎么进行评定的？11

Q1-27怎么理解测量不确定度的B类评定方法？15

Q1-28什么是扩展不确定度？17

Q1-29不确定度的来源有哪些？17

Q1-30测量不确定度与误差之间有什么联系和区别？20

Q1-31什么叫准确度、精密度以及精确度？20

Q1-32重复性、复现性和稳定性有什么区别？21

三、 计量基础知识22

Q1-33计量的目的是什么"para" label-module="para">

Q1-34什么是计量学"para" label-module="para">

Q1-35我国测量标准如何分类？22

Q1-36测量标准可以分为哪些不同的等级？23

Q1-37计量标准的地位和作用是什么"para" label-module="para">

Q1-38什么是量值传递？24

Q1-39什么是量值溯源？24

Q1-40量值传递与量值溯源的关系是什么"para" label-module="para">

Q1-41目前都有哪些量值传递方式？25

Q1-42量值传递的主要方法有哪些？25

Q1-43校准和检定有什么区别？26

Q1-44计量检定规程和计量技术规范有什么区别？26

四、 测量仪器基础知识27

Q1-45什么是测量仪器？测量仪器按输出形式特点是如何分类的"sup--normal" data-sup="3" data-ctrmap="2yC05g0yCLU:3,"> [3]

Q1-46怎么理解仪器仪表的概念与作用？27

Q1-47仪器仪表一般由哪些部分组成？各部分分别有什么作用？27

Q1-48满足不失真测量的条件是什么？28

Q1-50什么是测量仪器的额定工作条件？29

Q1-51什么是测量仪器的极限工作条件？29

Q1-52什么是测量仪器的稳态工作条件？30

Q1-53仪器仪表的技术评价内容有哪些？30

Q1-54什么是测量仪器的基值测量误差"para" label-module="para">

Q1-55什么是测量仪器的示值误差？31

Q1-56什么是测量仪器的最大允许测量误差？有哪些表示形式？32

Q1-57什么是测量仪器的固有误差"para" label-module="para">

Q1-58什么是测量仪器的准确度等级"para" label-module="para">

Q1-59什么是测量仪器的漂移"para" label-module="para">

Q1-60测量仪器的漂移和零值误差有何区别？33

Q1-61什么是测量仪器的偏移"para" label-module="para">

Q1-62什么是测量仪器的稳定性"para" label-module="para">

Q1-63什么是测量仪器的测量不确定度？34

Q1-64量程、自动量程以及量程比是什么？测量仪器为什么要进行量程转换？34

Q1-65示值、示值区间，标称量值、标称量值区间，标称示值区间的量程和测量区间的区别是什么？35

Q1-66什么叫分辨力，什么是鉴别阈，两者有何区别？36

Q1-67什么是测量系统的灵敏度"para" label-module="para">

Q1-68什么是死区？36

Q1-69测量仪器的非线性度如何计算？36

Q1-70测量仪器的带宽是怎么定义的？37

Q1-71什么是测量仪器的响应特性？37

Q1-72什么是测量仪器的阶跃响应时间"para" label-module="para">

Q1-73测量电路中主要的电磁干扰都有哪些？38

Q1-74测量仪器手册封面宣传的精度就是实际的测量精度吗？38

Q1-75影响测量仪器精度的主要因素有哪些？38

第二节变频电量基础知识39

一、 变频电量的定义与内涵39

Q1-76什么是变频？39

Q1-77什么是电量？39

Q1-78什么是变频电量？40

Q1-79变频电量有什么样的特点？40

二、 变频器基础知识41

Q1-80变频器的工作原理是什么？41

Q1-81变频器输入电压、电流和输出电压、电流的典型波形是什么形状？42

Q1-82PWM的基本原理是什么？42

Q1-83什么是SPWM ？42

Q1-84什么是调制比？43

Q1-85什么是载波比？43

Q1-86为什么电磁噪声与载波频率有关？43

Q1-87什么是变频调速技术？44

Q1-88为什么要变频？44

Q1-89变频节能基于什么原理？44

Q1-90目前变频测量仪器是怎么一个现状？45