Pour assurer la précision de base de l'analyseur d'alimentation CC dans les tests d'intégration de puissance et d'efficacité, il est nécessaire de construire un système d'assurance de précision à partir de quatre dimensions: optimisation des performances matérielles, contrôle de l'environnement de test, spécification du processus d'étalonnage et algorithmes de traitement des données.
I. optimisation des performances matérielles: contrôle de précision du module de base
Précision d'échantillonnage tension / courant
Choisissez un ADC (Convertisseur analogique - numérique) de plus de 16 bits pour garantir une résolution de mesure de tension jusqu'à μv (par exemple ± 10 μv) et une résolution de mesure de courant jusqu'à n (par exemple ± 1 na). Par exemple, le keysightpa201a utilise un ADC 20 bits associé à une résistance de précision de dérive à basse température (< 1 ppm / ℃) pour une précision de base de 0,02%.
Échantillonnage synchrone et correspondance de phase
L'utilisation de la technologie d'échantillonnage synchrone à deux canaux assure une différence de temps de signal de tension / courant < 10ns, évitant l'écart de calcul de puissance dû à l'erreur de phase. Par exemple, la série chroma66202 est échantillonnée de manière synchrone en temps réel via FPGA avec une différence de mesure du facteur de puissance < 0005.
Stabilité intégrateur
Choisissez une puce d'intégration à haute linéarité (telle que tiopa827), couplée à un circuit d'émission à faible bruit, pour assurer une différence d'accumulation d'énergie < 0,01% pendant le cycle d'intégration. Par exemple, le gwinstekgpt - 9802 a une répétabilité de mesure d'énergie de 0005% sur un temps d'intégration de 10 Ms.
II. Contrôle de l'environnement d'essai: Inhibition d'interférence et compensation de dérive de température
Blindage des interférences électromagnétiques
L'utilisation d'un châssis blindé en métal (par exemple, en alliage d'aluminium), couplé à un circuit de filtrage (par exemple, un filtre passe - Bas LC), supprime l'ondulation d'alimentation à découpage (> 50 dB d'atténuation). Par exemple, l'ametekpxi - 4130 conserve une précision de mesure de 0,05% dans un environnement de bruit de 100 kHz.
Mécanisme de compensation de température
Capteur de température pt100 intégré pour surveiller en temps réel l'élévation de température des dispositifs critiques (par exemple, résistance d'échantillonnage), compenser la dérive de température (< 0,1 PPM / ℃) par des algorithmes logiciels (par exemple, ajustement polynomial). Par exemple, keithley2281s - 60 - 3 a une fluctuation de précision < 0,02% dans la plage de - 10 ℃ ~ 50 ℃.
Spécification du processus d'étalonnage: traçabilité et gestion du cycle
Traçabilité des sources standard
L'étalonnage est effectué régulièrement à l'aide d'une source étalon nationale de niveau 2, telle que le fluke5720a, garantissant que les mesures de tension / courant s'écartent < 0,01% de la valeur étalon. Par exemple, chauvinarnouxca6521 est retracé une fois par an et le certificat d'étalonnage est valide pendant 12 mois.
Calibration de charge dynamique
En utilisant une charge électronique (par exemple itechit8511a) pour simuler une charge dynamique (par exemple 0 ~ 100% de mutation), vérifier le temps de réponse de l'intégration de puissance (< 100 μs) par rapport à la surcharge (< 0,5%). Par exemple, bkprecision891 a une différence de mesure de l'efficacité < 0,03% à 50% de charge.
Algorithmes de traitement des données: correction des erreurs et optimisation statistique
Filtre de moyenne glissante
Effectuer une moyenne glissante de 10 points sur les données brutes échantillonnées, par exemple 1 ms / s, en supprimant le bruit aléatoire (augmentation du rapport signal sur bruit > 20 DB). Par exemple, avec cet algorithme, rigoldp832a réduit l'erreur de mesure d'ondulation de 0,5% à 0,05%.
Simulation Monte Carlo
1 000 simulations de perturbations aléatoires ont été effectuées sur des paramètres clés (p. ex., valeur de résistance échantillonnée, gain ADC), en déterminant des intervalles de distribution d'erreur (p. ex., intervalle de confiance à 95% < 0,02%). Par exemple, le yokogawawt310e réduit l'incertitude du test d'efficacité de 0,1% à 0,03% grâce à l'optimisation de la simulation.
Validation de l'application: cas d'essai réels
Dans le test d'efficacité de l'onduleur photovoltaïque, après avoir utilisé la méthode ci - dessus, un certain modèle d'analyseur (par exemple, hioki3390) mesure l'efficacité à pleine charge de 98,7%, avec un écart de seulement 0,02% par rapport à la valeur théorique et une répétabilité (valeur CV) < 0,01%, Répondant aux exigences de la norme iec62446.