交直流稳压电源计量校准是通过标准设备对交直流稳压电源的输出电压、电流、纹波等关键参数进行测量与比对,确定其是否符合技术指标要求的过程,旨在保障电源量值准确可靠,满足量值溯源需求,为各行业设备测试、质量控制提供数据支撑。
交直流稳压电源计量校准目的
确保电源输出参数准确可靠,为被测试设备提供稳定的电压、电流输入,避免因参数偏差导致测量结果错误。
满足量值溯源要求,使电源输出量值可通过连续的比较链溯源至国家基准,符合计量法律法规及相关标准规定。
保障被测试设备安全,避免因电源输出过压、过流或纹波过大损坏精密仪器、元器件,降低测试风险。
为产品质量控制提供依据,通过校准数据验证电源性能是否满足生产工艺或测试标准,提升产品合格率。
监测电源长期稳定性,及时发现因元器件老化、环境变化等导致的参数漂移,为设备维护、更换提供参考。
交直流稳压电源计量校准方法
直接测量法,使用标准电压表、电流表在电源输出端直接测量设定点的电压、电流值,与标称值比较计算误差。
比较法,将被校电源与更高精度的标准稳压电源并联输出,通过差值测量仪器读取两者输出差异,评估被校电源性能。
纹波测量法,采用带宽≥20MHz的纹波测试仪或示波器,在额定负载下测量电源输出端的纹波电压峰峰值,评估输出平稳性。
负载调整率测试法,在输入电压不变时,将负载从0调节至额定值(或按规定比例变化),记录输出电压变化量,计算负载调整率。
线性调整率测试法,保持负载不变,将输入电压在额定范围±10%内调节,测量输出电压波动值,确定输入电压变化对输出的影响。
交直流稳压电源计量校准分类
按校准参数可分为电压校准、电流校准、纹波校准、负载调整率校准、线性调整率校准等,分别针对电源不同输出特性进行验证。
按电源类型分为直流稳压电源校准和交流稳压电源校准,直流校准侧重电压、电流稳定性,交流还需包含频率、相位等参数。
按校准对象状态分为新机校准、使用中校准和维修后校准,新机校准验证初始性能,使用中校准监控稳定性,维修后校准确认修复效果。
按校准场景分为实验室校准和现场校准,实验室校准在恒温恒湿环境下进行,精度更高;现场校准适应设备不便移动的情况,需考虑环境干扰。
按精度等级分为普通精度校准(如±1%)和高精度校准(如±0.1%),根据电源应用场景的精度需求选择对应等级。
交直流稳压电源计量校准技术
电压输出误差校准技术,通过标准数字电压表在电源各设定电压点(如10%、50%、100%额定电压)测量实际输出值,计算误差是否在允许范围内。
电流输出误差校准技术,使用标准数字电流表串联接入负载回路,测量电源在各设定电流点的输出,对比标称值确定误差。
纹波电压抑制技术,校准中采用带屏蔽的测试线缆连接纹波测试仪,避免外界电磁干扰,确保纹波测量值准确反映电源自身噪声水平。
动态响应校准技术,通过电子负载快速切换负载值(如0%至100%额定负载),用示波器记录电源输出电压的恢复时间和超调量,评估动态性能。
过压保护阈值校准技术,逐步提高电源输出电压至保护动作,记录保护启动时的实际电压值,验证是否符合设定阈值要求。
过流保护阈值校准技术,通过电子负载缓慢增大电流,直至电源触发过流保护,测量保护动作时的电流值,确认保护功能有效性。
频率准确度校准技术(针对交流电源),使用高精度频率计测量电源输出交流电压的频率,计算与设定频率的偏差,评估频率稳定性。
相位偏差校准技术(针对交流电源),采用相位计测量电源输出电压与标准信号源的相位差,确保交流电源相位参数符合测试要求。
温度系数校准技术,在不同环境温度(如20℃±5℃、30℃±5℃)下测量电源输出参数,计算温度变化对输出的影响系数,评估环境适应性。
多量程覆盖校准技术,对电源各电压、电流量程段(如低量程、中量程、高量程)分别进行校准,确保全量程范围内均满足精度指标。
远程控制校准技术,通过电源的RS232、GPIB等通讯接口远程设定输出参数,实现自动化数据采集与校准,提高校准效率和一致性。
交直流稳压电源计量校准步骤
校准前准备,检查被校电源外观是否完好,确认输入输出接口无损坏;核查标准仪器是否在检定有效期内,精度等级满足校准要求;将实验室环境温度控制在23℃±2℃,湿度45%~65%,避免电磁干扰。
参数设定与预热,根据校准大纲设定被校电源的输出电压、电流校准点(如额定值的10%、50%、100%等);接通电源,按技术要求预热(通常30分钟以上),确保电源进入稳定工作状态。
标准仪器连接,按电路图连接标准电压表、电流表至电源输出端,纹波测试需并联电容滤波(按标准要求选取电容值),负载调整率测试需串联电子负载,确保接线牢固、极性正确。
数据采集与记录,在每个校准点,待输出稳定后读取标准仪器示值,记录电压、电流、纹波等数据;对负载调整率、线性调整率等参数,按测试方法改变负载或输入电压,同步记录输出变化值。
误差计算与结果判定,根据记录数据计算各参数的误差(如电压误差=(实测值-标称值)/标称值×100%),与电源技术指标比对,判断是否合格;对超差参数,分析原因并标注在校准记录中。
校准后处理,关闭被校电源和标准仪器,拆除连接线路;整理校准数据,出具校准证书,注明合格项、不合格项及校准日期、下次校准建议周期;在电源上粘贴校准状态标识(合格、限用或不合格)。
交直流稳压电源计量校准所需设备
标准直流电压表,精度等级不低于0.01级,测量范围覆盖被校电源最大输出电压,输入阻抗≥10MΩ,确保对电源输出影响可忽略。
标准交流电压表,测量频率范围覆盖被校交流电源输出频率(如50Hz、60Hz、400Hz等),总不确定度优于被校电源允许误差的1/3,具备真有效值测量功能。
标准直流电流表,测量范围覆盖被校电源最大输出电流,精度等级不低于0.02级,内阻尽可能小,减少线路压降对测量的影响。
标准交流电流表,具备宽频带测量能力,可适应交流电源的波形特性(如正弦波、方波等),能准确测量不同波形下的电流有效值。
纹波测试仪,带宽≥20MHz,测量范围0.1mV~10V,分辨率0.01mV,可测量纹波电压峰峰值或有效值,具备抗干扰能力。
电子负载,支持恒压、恒流、恒阻模式,负载调整速率≥1A/ms,可模拟0%~100%额定负载的快速切换,用于测试负载调整率和动态响应。
调压器(交流),输入电压调节范围100V~250V,输出电压连续可调,用于线性调整率测试中改变被校电源的输入电压。
交直流稳压电源计量校准参考标准
JJF 1587-2016《直流稳压电源校准规范》,规定直流稳压电源的校准项目、方法、数据处理及结果判定要求,是直流电源校准的主要依据。
JJF 1588-2016《交流稳压电源校准规范》,明确交流稳压电源的校准参数(电压、电流、频率、相位等)及技术指标,指导交流电源校准实施。
GB/T 14714-2013《微电机用稳压电源通用技术条件》,对微电机测试用稳压电源的性能要求、试验方法作出规定,校准可参考其参数指标。
JJG 315-2016《直流数字电流表检定规程》,规定直流数字电流表的检定方法,校准中所用标准电流表需符合此规程要求。
JJG 314-2016《直流数字电压表检定规程》,明确直流数字电压表的技术要求和检定流程,标准电压表需按此规程定期检定。
JJG 603-2006《交流数字电压表检定规程》,适用于交流数字电压表的检定,校准交流电源时所用标准电压表需满足此规程。
JJG 604-2006《交流数字电流表检定规程》,规定交流数字电流表的检定项目和方法,标准交流电流表需符合此规程。
JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》,用于校准结果的不确定度评定,确保校准数据的可靠性和可比性。
ISO/IEC 17025:2017《检测和校准实验室能力的通用要求》,指导校准实验室建立质量体系,确保校准过程规范、结果可信。
GJB 7268-2011《军用交直流稳压电源通用规范》,针对军用电源的性能、校准方法作出规定,军工领域电源校准可参考此标准。
DL/T 1576-2016《电力用直流电源系统运行与维护技术规程》,对电力行业直流电源的校准周期、项目提出要求,电力系统电源校准需符合此规程。
交直流稳压电源计量校准应用场景
电子制造业,在电路板功能测试、芯片老化试验中,交直流稳压电源为设备提供稳定供电,校准可确保测试过程中电压、电流参数准确,避免因电源问题导致产品误判。
实验室科研,高校、研究所的物理、化学实验中,精密仪器(如光谱仪、色谱仪)需稳定电源保障数据精度,校准后的电源为实验结果的可靠性提供基础。
计量检测机构,作为标准设备的配套电源(如为标准电阻、标准电容提供激励),交直流稳压电源自身需通过校准确保量值准确,才能保证标准设备的量值传递有效性。
军工领域,武器装备(如雷达、导弹制导系统)的性能测试中,电源稳定性直接影响装备参数测试结果,校准可确保电源输出符合军用标准,保障装备性能评估准确。
医疗设备行业,监护仪、血液分析仪等医疗设备的电源若不稳定,可能导致数据失真甚至危及患者安全,校准可验证电源输出参数符合医疗设备标准,降低临床风险。
新能源行业,电池充放电测试、充电桩研发中,需精确控制电源输出电压、电流模拟充放电过程,校准后的电源能提供准确的充放电参数,保障电池性能测试数据可靠。
![万测[三方检测机构平台]](http://testsite.oss.files.d50.cn/ulsdmg.com/image/logo.png)
![万测[三方检测机构平台]](http://testsite.oss.files.d50.cn/ulsdmg.com/image/author.jpg)