三相程控精密测试电源 - 图文

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一、注意事项

1电压输出不允许相间短路，否则将可能烧毁内部功率器件。

1) 尽管本设备带有过载和短路保护，但建议用户工作在额定功率值以下，以保

证设备的长期稳定运行（电压输出不可短路，电流不可以开路）。

2) 本装置C相的频率单独可调，当C相的频率和A、B相不一致时，相位的测

量便失去了意义。

3) 当装置异常发出声音告警时，应及时关断电源，以免降低装置的使用寿命。 4) 不可以用手接触设备的电压输出端以免触电。

5) 设备出现问题请及时通知我公司维修，没有经过专业培训的人员不可以拆开

本设备。

6) 设备电源输入端只能使用5A/221V的标准保险丝。

7) 使用本设备时，请保证机壳可靠接地，以保证人身安全，设备背后有接地螺

栓可以用于安全接地，或者保证三叉电源线的中线已经可靠接入大地回路。

警告：

请在本说明书规定的条件下使用本设备，以保证设备和人员的安全。

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二、 简介

HT3050程控测试电源是基于1.2G MAC的DSP、大规模的FPGA、高速高精度的DA以及高保真功率放大器构成的新一代高精度标准功率源。适用于电力系统的电测、热工、远动、调度等需要测量、检验及高精度标准信号源的电力部门和企业，也适用于其它需要高精度标准信号源进行测量、检验的场合。

HT3050可以输出工频（40Hz～65Hz）频率、相位及幅度可调的高精度电压电流，是非常高精度的可调电压电流标准源。

HT3050可以输出非常纯净的正弦电压电流，其失真度不超过0.1％。HT3050的电压电流输出有着非常高的输出稳定度，典型值为0.03％RD。因此其非常适合用于需要高精度检验校准的工作场合，比如计量部门对于各种电压、电流、功率等电参数表计的检测。

三、主要特点

1、 可以输出纯净的，失真度在0.1％（典型值）的正弦功率信号。 2、 可以在基波上叠加各次谐波输出。

3、 频率输出从40Hz～65Hz任意可调，分辨率0.005Hz，准确度0.005Hz。 4、 A、B相为一个频率基准，C相是一个单独的频率基准，因此可以分相变频。 5、 相位0～360度任意可调，可以方便模拟各种供电情况，甚至反送电的情形。 6、 强劲的带载能力，可以带容性、感性、阻性负载或者复合类型负载，且负载调整

a) 率优于0.03％RG。

7、 极佳的温度稳定性，核心器件为温度系数小至1PPM的军工级产品，可以在室

外的温度环境下保证输出的精度。

8、 采用32位MCU+DSP处理器，功能强大灵活。

9、 工频每周波高达50000点的波形捏合，内部信号输出无需滤波器进行平滑滤波，

保证了波形的精确输出，使得系统可以输出精确的谐波，也使系统拥有极佳的谐波失真度指标。

10、 可通过一个RS232方便和PC相连，拓展其他功能。 11、 完善的过流、过压、过热、短路、开路、过载保护。

12、 硬件PID，响应极快，负载的改变不会引起输出的丝毫波动。 13、 320*240液晶显示，中文界面，操作简单。

14、 开放通讯协议，方便二次开发（RTU/FTU/用电管理终端/公变计量终端的出

厂自动检定）。

15、 可带纯容性负载。

16、 结合PC软件可以检验电能表

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四、主要技术指标

1、交流电压输出

调节细度：0.05%RG 准确度：优于±0.1%RG 稳定度：优于±0.03%RG/1min 失真度：优于0.1%（非容性负载） 输出功率：额定每相15VA

满负载调整率：小于±0.03%RG 满负载调整时间：小于1mS 输出范围：0V～420V

档位设置：0V～140V、140V～280V、280V～420V，自动档位切换 温度漂移：±15PPM/℃ 长期稳定性：±100PPM/年

2、交流电流输出

调节细度：0.05%RG 准确度：优于±0.1%RG 稳定度：优于±0.03% RG /1min 失真度：优于0.1%（非容性负载） 输出功率：额定每相15VA

满负载调整率：小于±0.03%RG 满负载调整时间：小于1ms 输出范围：0A、1mA～10A（20A）

档位设置：0A～0.2A、0.2A～1A、1A～5A、5A～10A，自动档位切换

（可定制：0～1A、1A～5A、5A～10A、10A～20A，自动档位切换）

温度漂移：±15PPM/℃ 长期稳定性：±100PPM/年

3、功率输出

准确度： 优于0.1%RG

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稳定度： 优于0.03%/1min。

4、相位

调节范围：0～359.99度 分辨率：0.02度

准确度：±0.05度

5、频率

调节范围：40Hz～65Hz 分辨率：0.005Hz

准确度：±0.005Hz 温度漂移：±1PPM/℃ 长期稳定性：±4PPM/年 6、功率因素

调节范围：-1～0～+1； 分辨率：0.0005；

准确度：0.001。

7、工作电源

220 V，AC 50Hz ±5％。

8、谐波输出

HT3050可以准确输出2～22次谐波，各次谐波可以任意组合叠加在一起同时输出，但是输出谐波时总的谐波含有率之和不要超出下表所出的限制。

HT3050在输出谐波时带载能力将会减小一半，为了保证可靠准确的谐波输出，请确保负载不超过额定值的二分之一。尤其是电压输出，因为电压输出经常是要作为被检装置的电源来使用的，其上的功耗会较大。

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表1

电压 0~60V 60V~100V 100V~150V 150V~200V 200V~220V 220V~300V 300V~380V 谐波相位 谐波设置准确度 2～22次谐波输出含有率

电流 最大0~5A 10A 10A档 0～10A 最大20A 50％ (100/((int)Iout))%-----(1) 50％ 最大谐波含有率 最大谐波含有率 60% 30% 20％ 10% 10% 3% 2% 20A档 (100/((int)(Iout/2)))% 0～359.99度（使用PC组态软件设置） 0.5%（相对于基波额定值） (1)---此公式用来计算最后一个档位的谐波输出含有率的最大值，电流最后一个档位的最大谐波含有率随着基波电流的增加而减小，比如最大电流档位为10A，输出10A的基波电流时可以在上面叠加（100/10）％＝10％的谐波。

表2 23～50次谐波输出含有率

电压 0~60V 60V~100V 100V~150V 150V~200V 200V~220V 220V~300V 300V~380V 谐波相位 谐波设置准确度 0～359.99度（使用PC组态软件设置） 1%（相对于基波额定值） 谐波相位为全部相对于 Ua的基波相位。 最大谐波含有率 40% 20% 5％ 4% 1% 不允许输出谐波 20A档 (100/((int)Iout))% 电流 最大0~5A 10A 最大20A 最大谐波含有率 30％ 10A档 (100/((int)Iout))%/2 0～10A 30％ 9、带容性负载能力

标准源的电压输出经常也是仪器或各种仪表的供电来源，因此其负载可能有容性

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部分，比如各种滤波电容。HT3050负载的电容最大值如下表，超出表中所列可能会引起输出自激振荡而导致输出保护。

输出电压（V） 0～140 140～280 280～420 最大负载电容值（uF） 0.8 0.8 0.3 10、 体积和重量

HT3050三相程控精密测试电源

体积：421mm×380mm×160mm（长×宽×高）； 重量：≤18kg。

11、 环境条件

工作温度：0℃～40℃； 相对湿度：≤85%； 储存条件：－30℃～60℃。

五、 主要功能

1、交流标准源输出

可以输出三相工频（40Hz～65Hz）频率、相位及幅度可调高精度电压电流，方便电力工作者研发、检定。

2、变送器检定

用于电压、电流、功率检定。

3、通讯功能

用于和PC以及其他的主控模块通讯，通讯协议为 《HT3050程控电源接口协议》。

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4、电能校验功能 (选项)

对于配有IO扩展的标准源，可以用来校验电能脉冲输入。

5、分相频率输出

本装置的A、B相频率和C相频率可以独立输出，方便需要两个频率的用户，比如电力保护中的检同期装置。

6、用户自定义功能

用户可以自定义各种函数输出，但要求函数是不含有直流分量的。

7、二次开发

用户可以根据《HT3050程控电源接口协议》通过通讯口开发出自己需要的各种功能。

8、组态软件

配有组态软件，可以利用个人电脑方便各种复杂波形的输出。

9、当地功能

配有320*240 液晶和24个按键以及旋转编码器，方便当地操作。

10、 告警功能

当功率源发生异常时，比如输出过载或者发生电压短路或者电流开路时功率源可以自动保护切断出现异常的输出相，并在液晶显示上面提示相应的信息，使用者应当确认并排除可能的故障，然后重新输出。

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告警信息表

故障名称 提示信息 电压输出 过载 可能的原因及排除方法 电压输出负载过重超过了功率源正常带载的能力，减小负载后重新输出，如果确认负荷在功率Ua（Ub、Uc）过载,该相输出已经源的额定输出功率以内而源依关闭! 然告警，那么可以判定为功率源出现了故障。 Ua（Ub、Uc）短路, 该相输出已经关闭! 电压短路 电压输出短路或者严重过载。 1、 电流输出负载过重超过了功率源正常带载的能力，减小负载后重新输 电流输出 过载 I a（Ib、Ic）过载, 该相输出已经关闭! 出，如果确认负荷在功率源的额定输出功率以内而源依然告警，那么可以判定为功率源出现了故障。 2、 电流开路。 电流开路对于功率源的威胁不大，一般情况下作为过载进行报警。 1、 电压短路 电流开路 功率源故障 2、 3、 电流开路 Ia（Ib、Ic）开路, 该相输出已经关闭! 频率通道 告警 频率通道1（2）异常, 标准源输出已经关闭! 以上故障如果导致功率源输出振荡那么都可能报此项告警 4、 电压短路 电流开路 功率源故障 内部电源 异常 内部电源异常, 标准源输出已经关闭! 5、 6、 以上原因都可能导致此项告警 www.whhuatian.com

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六、使用指南

1、 接线

使用HT3050前，首先要接上电源，HT3050供电电源为单相工频220V，通用于国内一般的市电。背板上有电源插座，接上电源后打开电源开关，功率源开始上电工作，上电后功率源处于输出停止状态，操作界面停留在开机主界面上面。然后可以进行负载接线操作，负载接线也可以在上电之前进行。

接线一定要在标准源输出停止的状态下进行，否则容易导致电压短路和电流开路等故障。

电压接线严禁对地短路。

电流在输出停止的状态下可以进行接线，而不用对标准源断电。 电压和电流输出可以有单点连接。

注意：电压输出不可短路，电流输出不可开路。

i.

前面板

产品的前面板示图如图1所示。

图1 产品前面板

ii. 接线端子说明 名称 Ua(黄) Ub(绿) Uc(红) Un(黑) Ia(黄) Ia(黑) Ib(绿) Ib(黑) www.whhuatian.com

含义 A相电压输出正端 B相电压输出正端 C相电压输出正端 电压输出公共端 A相电流输出正端 A相电流输出负端 B相电流输出正端 B相电流输出负端 备注 武汉市华天电力自动化有限责任公司

Ic(红) Ic(黑)

C相电流输出正端 C相电流输出负端 iii. 后面板

后面板根据不同的选配功能,其布置不一样 标准的输入端子（1---5）

第一脚（PIN1）：信号(其他颜色)

第二脚（PIN2）：未用

第三脚（PIN3）： 5V电源 未引出

第四脚（PIN4）：未用

第五脚（PIN5）：地(黑色)

信号---1 电源---3 2---未用 4---未用 5---地 当配置为电能输入时：

相对常见的电能表脉冲输出方式，HT3050脉冲输入接线方法：

+5VD601IN4004CVCC+5VR6014.7KU6011M+R602Signal430M-GND5VGNDNCIN+IN-NCVCCVBOutGnd8765CGNDCGNDR60410KN6C6011nfR60351K电表2346N139

当电表为无源脉冲时,合上时光隔关断,断开时光隔导通. 当电表为有源脉冲时,高电平光隔导通,低电平时光隔关断

电表的脉冲正端接 信号---1,负端接 5---地

当配置为SOE输入时

用户必须提供无源的输入节点，或者5V的湿节点。

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其用法同电能输入。

2、界面操作

2、1按键说明

1) 0～9：用于在输入框里面输入数据； 2) 小数点：用于在输入框中输入带小数的数据；

3) 10.0%↑键：当操作焦点位于调节滑块上时，可以用来将当前输出值增加额

定值的10%，其余同类的按键以理类推； 4) TAB键：用于顺序切换操作的焦点位置； 5) BAK键：在输入框中删除光标左边的已输入值；

6) ESC键：退回上一个界面,在主界面上再次按下ESC键可关断所有的输出； 7) Enter键：在输入框里面按下Enter键将当前数值下发给功率源并输出；在

调节滑块上按Enter键将切换输出状态，原来处于输出状态则切换到关断状态，反之亦然；

8) 方向键：可以移动操作焦点所在位置，当操作焦点处于输入框内时，左右键

将移动光标所在位置；

9) 旋钮：顺时针旋转旋钮，操作焦点从左到右向下一行一行移动；逆时针旋转

旋钮，操作焦点将从右到左向上一行一行移动。在输入框或者调节滑块上面按下旋钮可以切换输出状态。

注意：在输入框内按下旋钮并不会将输入框的当前值下发给功率源，而是只是切换源

的输出状态，输出保持原来的值。

2、2主界面

主界面用于选择各个功能单元，目前有：电压电流、频率调节、相位调节、功率三相四线、功率三相三线，5个功能界面可以选择。

在主界面上按下旋钮或者Enter键，将进入相应的界面。

2、3电压电流界面操作说明

电压电流界面分成两大部分，左边是有关电压输出状态的信息，右边是电流的输出状态信息，两个部分又各自分成两部分，上半部显示当前输出相的波形以及当前输出的频率和相位信息，下半部分是操作区，可以在这里对当前输出状态进行设定、修改等操作。电压电流界面示图见图2。

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图2 电压电流界面示图

界面元素说明：（以下名称所指对象请参见图2）

1） 输出状态指示灯：黑色的指示灯表示当前相正处于输出状态，白色的指示灯表示当前

相没有输出。

2） 输出波形图：分别指示当前电压和电流各相的输出波形图。 3） 当前电压各相频率：指示abc三相的输出频率。

4） 操作焦点：指示当前操作的对象，操作焦点所在对象外围有虚线框标志，当操作焦点

在输入框内时会有光标指示。

5） 单位指示：表示下面的输入框数据的单位。

6） 输入框：输入框用于输入当前相需要更改成的数据，也指示对应相的当前输出值，输

入值在按回车（Enter）键后有效。在输入框内按回车键会将当前相设置为输出状态。在输入框内修改数据并按回车生效后，系统会自动将光标移动到输入框的第一个字符处，如果因为各种原因输入不成功则光标会停留在原处不动。 7） 调节滑块：用于按照额定值的一定百分比调节对应相的输出值。 8） 三相同步选择框：三相同步选择框用于选择是否同步调节三相输出。

三相同步有效时：调节滑块时三相输出值会在各自当前输出值上加减额定值的一个百

分数，但是使用调节滑块改变数值并不会改变各相的输出状态，比如B相电压处于停止状态，调节A相的滑块增加10％那么B相的

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值也将相应增加10％但是B相还将处于输出停止状态，只是输出值已经设置给了功率源，下次切换B相的输出时B相将按照修改后的值输出。而如果在输入框内更改了某相的输出值，则会将当前各相的输出值都调整为当前的输入值并且三相全部输出。当三相同步有效时，如果使用旋钮切换某相的输出状态，则其余各相将以当前相的输出状态为准调节各自的输出状态。

三相同步无效时：各相之间没有同步调节关系。 9） 三相输出相位值：指示当前各相的相位值。 10） 坐标轴：横轴表示时间，纵轴为幅度值。

假设现在要让Ua输出122V的电压，可按如下两种方法进行操作：

开机默认100V

第一种方法：使用调节滑块调节输出。

第一步：使用旋钮或者TAB键，或者方向键，将操作焦点移动到Ua标志所在的调节

滑块上。

第二步：然后按10.0%↑键（也可以使用别的百分比的按键），输出值（可以在输入框

内看到）将向上按额定值（220V）的10％递增一直到122。

第三步：按下旋钮或者Enter键切换到输出状态。这一步也可以在第二步之前进行。 第二种方法：使用输入框。

第一步：使用旋钮或者TAB键，或者方向键，将操作焦点移动到Ua标志所在的调节

滑块右边的输入框内。

第二步：按数值键输入需要输出的电压值122。

第三步：按下回车键，功率源将按照设定值输出122V的交流电压。

2、4频率调节界面操作说明

频率调节界面分成两大部分，上半部分是电压电流输出状态和输出波形的信息显示，下半部分是调整控制区域，可以在这里设定或调整频率值，并且提供了对电压电流的开关控制功能。频率调节界面请看下图3。界面元素的说明请参看5.2.3节的电压电流界面说明。

803具有分相频率可变的功能，频率调节范围在45～55HZ。可以在对应相的输入框中输入需要的频率并按下回车键来调节，也可以通过调节滑块来调节。AB相的频率相互锁定为同一个频率值。 C相单独可调。

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图3 频率调节界面

频率调节时不会影响当前的幅值和相位，并且不会改变当前各相电压电流的输出状态。

在频率调节界面上，调节滑块不具备切换输出状态的功能。

2、5相位调节界面操作说明

图4 相位调节界面

相位调节界面分左右两大部分，左边为三相电压的信息显示和控制区域，右边为三相电流的信息显示和控制区域。相位调节界面图样请参看图4，界面元素的说明请参看5.2.3节的电压电流界面说明。

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图5 相序图

电力系统中A、B、C三相的幅值达到最大值的顺序称为相序，HT3050的相位输出默认为顺序即为A－B－C的顺序，这样预设A相相位为零度，由图5可以看出B相相位滞后A相120度，用正数表示则B相为240度。由图5可以看出C相超前A相120度，因此预设C相相位为120度。并且默认A相电压和A相电流相位一致，B相电压和B相电流相位一致，C相电压和C相电流相位一致，这样在默认情况下各相输出的功率因素都为1。

在调节滑块上按下10.0％↑键那么当前相的相位将增加360×10％＝36度，按下其它量值的键依理照推。在调节滑块上按下旋钮或Enter键将会切换当前相的输出状态，原来处于输出状态的将会关闭输出，原来没有输出则会开始输出。在输入框上按下Enter键如果原来处于输出状态也不会关断输出。在输入框上按下旋钮将会切换输出状态。

在电力系统中由于各种感性或容性负载的存在常常会导致线路中的电压和电流不会同时达到最大值，比如负载呈容性那么电流就会先于电压达到最大值，而呈感性的负载其上的电压会先于电流达到最大值，这样在同相电压电流之间就出现了相位差，而这种同相电压电流之间的相位差就称之为相角。HT3050电压电流的任意一相的相位都可以随意设置，因此可以非常方便地模拟实际电力系统中的各种负载情况。

比如：设置Ua＝220V，Ia＝1.5A，Ua相位为0度，Ia相位为30度，那么我们知道此时电流在相位上超前电压30度，也就是电路呈容性，同时可得：

视在功率：Sa＝220×1.5＝330VA

有功功率：Pa＝Sa×Cos（－30）＝330×0.866＝285.788瓦 无功功率：Qa＝Sa×Sin（－30）＝330×-0.5＝-165乏 功率因素：Cosφ＝Cos（－30）＝0.866

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2、6功率输出界面（三相四线）操作说明

图6 功率输出界面

如图6所示，功率输出界面从上到下分为四大部分，四个部分是相对独立的，除

了最上面的第一部分为信息显示外，II、III、IV部分都为调节输出的操作部分，每部分都可以独立完成对对当前功率的输出调节，但又各有差异。三种调节方式的组合提供了尽可能方便实用的操作方法。在使用一种方式调节功率输出时，其它部分的数据会自动根据当前输出情况改变。

应当注意的是，II、III、IV部分的数值并不一定表示当前的输出值，应当看作为预设值，从I部分的输出状态指示灯可以直观的看出当前每相的输出状态。用户在输入框内输入数据后只有按下回车键才可以确认输出。

在三相四线的接线方式下时，功率的计算公式为： S＝UI P＝UICosφ Q＝UISinφ

U、I为相电压和相电流，φ为U、I之间的相位差角。 I：信息显示部分

显示当前输出信息，包括输出状态指示灯和总视在功率，总有功功率，总无功功率以及A、B、C三相的视在功率信息。 总S：为三相总的视在功率之和。 总P：为三相有功功率之和。 总Q：为三相无功功率之和。 A相S：为A相视在功率。 B相S：为B相视在功率。

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C相S：为C相视在功率。

II：按功率调节输出

在这里可以直观方便地设置当前相的有功功率和无功功率，数值为带正负号的数值。输入的数值自动限制在功率源在当前设定电压下所能输出的最大功率范围内，也就是说系统是在设定的电压不变的前提下调节电流的大小和相位。系统将根据输入的有功和无功的数值自动判断是感性还是容性，并计算当前功率因素和输出的电压电流及其相位等信息。当前相的有功和无功可以同时输入完后再在其中的一个输入框内按回车键确认输入。注意：输出确认正确后光标应当回到输入框的左边第一个字符处，否则为输入不正确，可以再次按确认键来确认输入。

III：按功率因素调节输出

在这个调节区域内可以在不改变当前电压电流大小的情况下调节当前输出的功率因素，配合感性和容性的选择可以使得用户能够方便的得到当前想要的输出状态。 容性、感性选择框：

这两个选择框同一时刻只能选中一个，而且当输出没有无功时两个都不选中。改变容性或者感性选择时，相位的改变总是相对于电压相位的，即总是固定当前的电压相位来调节电流的输出相位。如果原来相应相的电流为输出状态那么改变容性感性选择时，当前相应相的电压电流输出的输出角度立即得到改变；如果原来电流没有输出，那么相位将在下次电流启动输出时得到改变。

功率因素输入框：

功率因素输入的范围为－1~＋1，系统自动限制输入到有效范围内。输入功率因素后按下确认键，系统将在当前电压电流的设定值下根据设定的功率因素计算相应的有功和无功输出的功率，并计算当前电压电流的相位。

2、7按电压电流相位调节输出

这一部分主要是为了提供给用户当前的电压电流和相位信息，调节电压电流和它们之间的相位虽然是最直接的方法，但是却和思维习惯不合，因为从电压电流和相位到功率及功

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率因素还要经过运算的过程。不过有些情况下也许需要这样直观的表达，所以这里也提供这样的调节方式，以尽可能满足用户操作方便的需求。

iv.

功率输出界面（三相三线）操作说明

图7功率输出3相3线

三相三线功率界面如图7所示，对于三相三线的负载，HT3050的功率由Ua、Uc和Ia、Ic输出，在接线时将Ua接负载的Ua，Uc接负载的Uc，Un接负载的Ub。

在三相三功率输出时，总是默认负载为三相输出为对称的。

HT3050认为输出的电流是线电流，电压是相电压。φ的值为相电压和相电流的夹角，具体物理意义及各物理量之间的关系请看图8。被检设备应当使用两表法接线方式。

P： Q：

源输出总有功功率。 源输出总无功功率。

Cosφ：总功率因素。 Uab： AB线电压 Ia： φ：

A线电流。 功率因素角。

Pa、Pc：两表法测得到的两个功率。 Ucb： CB线电压。 Ic：

C线电流。

其中P＝Pa＋Pc。因为为对称负载，所以Uab＝Ucb，Ia＝Ic。

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图8

在进入和退出三相三操作界面时源自动关断所有输出通道。

b) 谐波界面操作说明

谐波输出界面用于设置电压电流的谐波输出，首先在基波有效值框内输入基波的大小，再在右边02次～22次输入框输入要叠加的各次谐波含有率，然后将控制焦点调节到启动按钮上按下旋转编码器或者回车键源即启动谐波输出，各次谐波可以叠加在一起，但是电压和电流的谐波含有率不能超过一定的限制，具体可以输出的谐波含有率范围请参见5.8谐波输出章节说明。在此界面里按下Shift键可以改变要操作的相。各相输出有效值显示各相输出的包含谐波分量的总有效值，总畸变率显示当前输出相的总畸变率。

注意：各相是否有输出由输出指示灯指示。

在功率源液晶界面上只能输入02次～22次的谐波，并且限制总的谐波含有率之

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和不能超过20％，基波有效值不能超过220V，想要得到如表1、表2所述的谐波性能请使用随机PC组态软件控制输出。

c) 测试组态软件使用

为了便于用户测试，本装置配有一简易的组态软件给用户，如图9所示。组态界面简单易懂，以下仅仅举一两个界面做介绍。

i.

主界面

图9 组态软件主界面

图9中左边部分是一个通用的串口测试，用户可以在上面直接输入通讯源码，测试通讯协议和其他的通讯功能，右边为功能按钮。

功能按键的左列为用户开放,右列主要用于厂家的出厂校准、出厂配置等. 对于”软件下载” 、“校准”、模块信息的写设有密码.密码统一为:www.xl-ele.com ,建议用户必须在厂家技术人员的指导下使用带密码的功能.否则会造成设备的不正常运行,密码在程序运行时只需要输入一次。 各功能按钮的使用说明：

“标准输出”按钮——用于输出幅度、相位、频率可以调整的三相电压和电流； “谐波输出” 按钮——用于输出2~21次的谐波；

“谐波超集” 按钮——用于输出2~128次的谐波； “谐波超超集” 按钮——用于输出2~100次的谐波；

“高频调制” 按钮——用于中压无功补偿谐振点参数调制,可以输出1KHz的频率； “电能误差” 按钮——用于电能表等装置的电能出厂检定 “对时” 按钮——PC电脑和HT3050的时间同步

“控制输出”,用户各种复杂的控制时序输出(可以用户继电保护的时间检定) “模块信息” 按钮——用于记录和配置装置出厂信息；

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“幅度校准”按钮——用于厂家出厂校准，一般不对用户开放，用户最好不要随意更改校

准参数；

“相位校准”按钮——用于厂家出厂校准，一般不对用户开放，用户最好不要随意更改校

准参数；

“谐波校准”按钮” 用于厂家出厂校准，一般不对用户开放，用户最好不要随意更改校准

参数；

“软件下载” 按钮——用于软件的更新；

“终端加密” 按钮——采用RSA非对称算法，每台HT3050都含有一个全球唯一的ID

号作为加密的私有密码，保证了程序只能在一台特定ID号的HT3050上运行, 对程序的拷贝将自动关闭功率输出部分功能,显示、通讯等其他功能正常,本部分为厂家保密使用不对用户开放；

“通讯参数” 按钮——更改通讯参数, HT3050终端掉电后,恢复默认的通讯波特率

38400bps。

“自动校准” 用于厂家出厂自动校准使用。

ii. 源输出界面

图10 源输出界面

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界面的主窗口可以输入各相电压电流幅度、相位和频率。

“写命令”和通讯协议中的写命令相对应，就是把主窗口输入的数值写到功率源上去。 但是并没有启动功率输出,要启动功率输出电击相应的”启动”按纽,比如,要输出Ua,点击 “Ua启动”按纽,要停止相应的功率输出点击”停止”按钮”,其中”VDC启动”和”VDC停止”,用于直流的输出的控制,一般用户都没有配置此功能.. ”电压启动”：启动全部的电压Ua、Ub、Uc的输出。 ”电流启动”：启动全部的电流Ia、Ib、Ic的输出。

”全部启动”：就是把交流Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic全部输出.。

“读命令”和通讯协议中的读命令相对应，可以读出设置到功率源上的设置值。

“档位切换部分:”档位1”、”档位2”、”档位3”、”档位4”、 ”档位5”、 ”档位6”、”自动”等建议用户不要手动切换,就全部使用”自动”档,对大部分用户我们可能直接在界面上就把档位部分的功能屏蔽掉.

为了方便相位的输出,我们对电能表检定常用的检定点1.0L、0.5L、0.5L、0.8L、0.8C设有按钮,点击相应的按纽,主界面的相位数据会跟着设定值变化.

为了方便测试在主窗口下面可以针对某个单独的设置项进行输出。

“通道选择”；

选择要单独调整输出的设置项；

“10％”、 “1％” 、“0.1％”、 “0.01％” 为被选择单独项的调整大小，用户可以点击“相应按钮”调整输出。

界面最下面为通讯代码。

发送窗口为下发帧十六进制表示； 接受窗口为上发帧十六进制表示。

当标准源发生异常，或者有SOE等事件产生是会在接收窗口显示出来 同时把全部事件保持到event.txt中，以便用于做分析

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iii. 谐波输出界面

图11 谐波输出界面

谐波输出界面各功能键说明：

1) 通道选择

选择要输出谐波的通道 2) 写谐波含量

在谐波含量率栏目输入要输出的谐波含有率，在谐波相位栏目输入相应的谐波相位值，然后点击打“写谐波含量”，界面自动计算谐波含量和总的畸变率和总的谐波含量以及信号输出的有效值。并自动把编辑框3) 读谐波含量

读取设置到装置的各次谐波含量值，并计算谐波含量和总的畸变率和总的谐波含量以及信号输出的有效值。 4) 启动通道

当谐波含有率和幅度值已经写进去后，点击“启动通道”，源便按设定值输出基波值以及各次谐波叠加值。 5) 停止通道

停止基本和谐波叠加值输出。

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，比如Ua。

的基波设定值下发到标准源设备上

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6) 启动谐波叠加通道

在已经输出基波的情况，再输出各次谐波叠加值 7) 停止谐波叠加

停止各次谐波叠加值输出，但保留基波值输出。 8) 默认值

为了方便用户输出，点击默认值，现谐波含有率自动变为默认值。

应用举例：

假如Ua 要输出 10%三次谐波含有率和10％的五次谐波含有率，其中基波的有效值为100V，操作步骤如下：

1）选择通道为 2）在编辑框中输入 4) 点击“写谐波含量”； 5) 点击“启动通道”。

；

；

3) 在现在谐波含有率中的三次和五次输入10%；

iv. 谐波超集输出界面

谐波超集输出和谐波输出界面基本相同

v. 谐波超超集输出界面

对于HT3050的用户请勿使用此界面。

vi.

高频调制

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图12 高频调制界面

“高频调制”,的输出相分别为 Ua和Ic,其最大输出频率可以达到1K以上,

最小输出频率为42Hz,本功能主要为中压无功补偿调制谐振频率使用,

用户要使用此功能必须到”模块配置”中配置成”输出相数”--?单相输出用于无功补偿输出频率到1KHz,

用户先读模块信息,然后只是针对”输出相数”栏进行更改后,点击”写模块信息”, 密码:www.xl-ele.com。当用户使用完毕此功能后必须要把”输出相数”配置回原值。

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图 13 模块配置界面

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vii. 电能误差检验界面(选配功能)

图 14 电能检定界面

电能误差检验

把标准源的三相电压和三相电流接到对应计量终端上(电能表)，并把计量终端上(电能表) 脉冲口按7.1.3接好，把RS232通讯和电脑的RS232口相连接 在主界面中，点击“电能误差”，如上图所示

首先设置被检标准电能表和HT3050的参数，如被检标准电能表的脉冲常数和校验圈数、脉冲类型、S值平均次数。

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设置检验类型

脉冲口输入只能一次接受一块表的一个脉冲,假如电能表同时要检定有功和无功脉冲输

出,可以通过选择检验类型来分别检验.

设置被检表常数

在“表常数”栏，设置被检标准表的常数，被检电能表常数的设置范围为1～36000000 r/kWh或r/kvarh。

设置校验圈数(Nc)

校验圈数应大于0，并且应保证计算一次电能表误差的时间不少于5秒。 比如源输出为1kW,表常数为3600imp/h则每秒钟产生一个脉冲,校验圈数可以取5圈.当然被检表的精度要求不高也可以取一圈.

设置计算方法

计算方法是指电能表的多次测量不确定度估算的算法,具体算法参考附录S计算方法,

实际上都差不多,取默认就行.

设置S值平均值(Ns)

Ns必须大于0,建议取默认值12.S值的测量刷新时间是电能测量刷新时间的N倍,一般第

一个或第二个值舍弃.

设置HT3050常数 建议取默认值36000000

点击”设置”按钮,点击”启动”按钮

根据所设置的校验圈数(Nc),当接收到Nc个脉冲时,刷新“误差”显示值，并开始下一次测量。当接收到Nc * Ns 个脉冲时,刷新标准偏差估算值

要重新设置参数”停止”按钮,重新输入,然后再点击”启动”按钮

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viii. 对时界面

图15 对时界面

对时界面保证了PC电脑的时间和HT3050标准源时间一致,由于通讯的延时电脑和HT1050的时间误差在1秒钟以内,假如通过GPS对时可以精确到1uS左右. HT3050上电后默认的时间为2000年0月0日0分0秒0微妙. “读时间”读取HT3050标准源的时间

“写时间”把当前PC电脑的时间,写入HT3050标准源

“同步读”读取HT3050标准源的时间同时停止PC时间走时,可以用来对比时间差 “停止显示”,停止PC时间的自动走时

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ix. 控制输出

图16 控制输出界面

控制输出界面只为某些特殊的客户设置，控制输出界面可以产生非常灵活的波形输出,但是使用起来也非常麻烦,HT3050标准源内部最大可以保存512个动作序列,并且当HT3050发生任何状态均有事件产生,事情产生后会在接收区栏显示,所有的事件全部保存在Event.txt文件,可以点击”全部事件”按钮查看.

“控制输出值”可以是每相的电压电流的幅度、频率、相位,控制执行时间可以选择”立即”执行,或者未来的一个时间值执行.

当“控制输出值”选择“立即”执行时表示该控制命令立即输出，并生成一条“通道开始输出”的SOE记录，其时刻为输出时刻，当输出稳定时，再输出一条SOE记录，表示输出稳定，其时刻为输出稳定的时刻。对于幅度稳定时间不超过5mS,对于频率和相位不超多0.5S. 当“控制输出值”选择,按“时间执行”时:

如果该时间位于HT3050当前时间的过去，则忽略该“控制输出”命令；如果该时间正好等于HT3050当前时间，则立即输出，并生成一条“通道开始输出”的SOE记录，当输出稳定后，再输出一条SOE记录，表示输出稳定，其时刻为输出稳定的时刻.

如果该时间位于HT3050当前时刻的未来，则加入到等待缓冲区中。HT3050定时检查缓冲区中

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“控制输出”命令的输出时间是否小于等于系统当前时间，如果否，则继续等待，如果是，则立即输出，并生成一条“通道开始输出”的SOE记录，当输出稳定后，再输出一条SOE记录，表示输出稳定，其时刻为输出稳定的时刻。

“控制输出值”命令设置时要保证命令是按照时间先后顺序排列的。

由于“控制输出值”命令中，只包含了通道的一个数据项，因此，在作真正的输出时，其他两个数据项保持通道的上一次的值不变。举例来说，Ua当前的数据项为（A:55.23，P:20，f：50.12），如果某一次需要更改Ua的A为56.34，则在执行该命令时，即输出时，Ua的A为56.34，而它的P和f保持上一次值(20和50.12)不变，然后作输出。

下面一一介绍按键和选择框以及编辑框的使用

“清历史输出序列”:就是在本帧信息发下去之前是否把原来保存在HT3050内部的动作序列清楚默认是清除,用户可以选择不清楚.

“控制数据项标识”:要控制的动作序列名称可以是任何一相的幅度、频率、相位 “控制输出值”,就是被选择的数据项的值,单位为V(伏),A(安),Hz(赫兹).

“控制执行时间”:可以选择立即执行,或者未来的某一个时间.时间在下面的时间栏目选择. “加入”:把要选择的控制数据项加入到通讯缓冲区中,主要此刻并没有下发到HT3050中去. 动作信息将在”控制区”显示

“下载控制输出”:把”控制区”的动作序列下载到HT3050中去 “实时读”,读取目前HT3050的实际输出值,并在”接收区”显示

“读系统状态”:读取当前控制缓冲区状态

“谐波停止”/”谐波启动”:建议用户到”谐波输出”操作.假如用户想让谐波也能参与控制缓冲区动作序列,在用户必须先到”模块信息”中的”输出档位”配置成”2个档位 scada”,使用完毕配置回原来的值.

“谐波设置”, 建议用户到”谐波输出”操作. 假如用户想让谐波也能参与控制缓冲区动作序列,在用户必须先到”模块信息”中的”输出档位”配置成”2个档位 scada”,使用完毕配置回原来的值.

“通道启动/停止”,默认为通道启动,当选择为”通道停止”时候,则相应通道的动作序列不实际输出,但仍然产生相应的虚拟输出和动作事件,点击” 通道启动/停止”会产生相应的事件 “清历史序列”,把HT3050的动作序列全部清除 “对时”:PC电脑时间和HT3050的时间同步

“全部事件”,显示HT3050的全部事件记录保存event.txt文件中 “全部接收帧”:显示全部的接收帧码. 应用举例:

一分钟后产生一个周波100V 50Hz的A相电压

1） 点击”对时”,保证PC电脑的时间和HT3050同步 2） 选择”A相电压幅度”控制数据值 输入 0V 3） 选择”执行时间” 2007-5-10 --- 17:02:23 – 1000uS 4） 点击”加入”

5） 再选择”A相电压幅度”控制数据值 输入 100V 6） 选择”执行时间” 2007-5-10 --- 17:03:23 – 0uS 7） 点击”加入”

8） 再选择”A相电压幅度”控制数据值 输入 0V

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9） 选择”执行时间” 2007-5-10 --- 17:03:23 – 20000uS //20MS输出时间 10） 点击”下载控制输出”如图16所示

图17 控制输出界面

x.

软件下载界面

图18 软件下载界面

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在主界面里面点击“软件下载”,

假如提示密码输入则输入www.xl-ele.com后 出现如图17所示的界面, 对于前面板的液晶显示的程序升级,点击”显示板下载”,选择要更新的程序. 对于DSP板点击”信号板下载”,选择要更新的程序,

程序下载完毕后会弹出图18的菜单.此刻程序正在烧写Flash切勿断电,信号板大概2分钟写flash完毕,显示板约20分钟左右。

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图 18 程序下载完毕

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xi. 通讯参数

图 19 通讯参数界面

通讯参数用于临时更改通讯波特率，一旦设备停电，通讯波特率便恢复默认值 “38400bps”,更改通讯波特率后，要在主界面通讯参数中更改相应的波特率和参数 以保持和新设置下的通讯参数一致。波特率的更改主要用于”软件下载”等通讯量大的场合 以节约通讯时间

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xii. 模块信息（厂家配置使用）

图 20 模块信息界面

模块信息主要用于厂家出厂配置，用户不经许可不要随意配置否则可能引起设备的 不正常。

“模块串号”:每个产品都有一个唯一的模块串号，必须和产品的外面标识一致 “硬件版本”: 设备使用的硬件版本号 “软件版本”: 设备使用的软件版本号

“版本说明”: 有软件编译时候，以及编译软件的版本。

“输出相序”: 可以选择逆相序和正相序，逆相序为默认相序输出

各相的角度分别为 Ua = 0 Ub = 240 Uc= 120 当配置为正相序时

各相的角度分别为 Ua = 0 Ub = 120 Uc= 240

配置为正相序是为了和国内有一些标准表的相序保持一致

“输出相数” 配置为 “单相输出“时：只有Ua,Ic可以输出。

此刻源的最大输出频率为1KHz，主要用于中压无功补偿调谐 默认配置为 “三相输出”

“输出档位” 输出档位根据不同的硬件选择不同的配置，说明如下：

0: 四个档位: 默认值 电压档位: 57.7/100/220/380V 电流档位:1/5/10/20A

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1: 1个档位: 电压档位:220V 电流档位:5A 不再生产 2: 2个档位 scada: 电压档位:57.7/100V 电流档位:1/5A

主要为深圳某公司提供OEM，通讯协议和功能也相应做了更改 3: 3个档位: 保留

4: 4个档位 多数换档 和 0：四个档位一样 保留

5:57.7V-5A福建: 为福建某公司OEM产品 电压 :57.7V 电流:5A（已停产） 6:220V-5A一般用户: 电压档位:220V 电流档位:5A 不再生产 7:100-220V 1-5A: 电压档位:100/220V 电流档位:1/5A 8:2个档位福建(57.7-100V 1-5A):

为福建某公司OEM产品，电压档位:57.7/100V 电流档位:1/5A 通讯波特率为 : 9600bps 9:默认调试115200bps:

用于软件调试，默认波特率为:115200bps;

10: 两个档位一般用户57.7-100V 1-5A: 电压档位:57.7/100V 电流档位:1/5A 11:2个档位隔离DAC： 为福建某公司OEM产品，直流输出使用隔离的DAC, 12:4个档位(0.2,1,5,10)-(100,220,380)

电压档位:100/220/380V 电流档位:0.2/1/5/10A 13:单相 (0.2,1,5,10)-(100,220,380):

电压档位:100/220/380V 电流档位:0.2/1/5/10A/20A 为检单相的仪表使用。 “移相精度”: 低精度(0.01):为原来的协议

高精度(0.001):现在的协议，必须配置为高精度 “相位校准”: 单折率: 兼容原来的协议

多折率: 现在的协议，必须配置为多折率 “谐波校准”: 有校准：谐波输出会自动使用校准参数输出 无校准：谐波输出根据理论值输出 “零位校准”:有校准:增加校准点0.05%,0.5%和5% 无校准:默认校准点： 10％,20%... 170% “告警量输入配置”:一般来说配置为默认告警 即可 “开关量输入配置”

IO1~IO4可以配置为：SOE/PULSE/PPS/DA输出控制信号

当配置为DA控制信号时:必须把IO1-IO4同时配置为CS/CLK/RST/DAT 在”输出档位”配置中，配置为”2个档位隔离DAC”时，标准源会自动把IO1-4 配置为CS/CLK/RST/DAT

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当配置为”SOE”时：可以用来检测信号输入的发生跳变的上升沿时间，并通过 事件的方式，显示在通讯接收区，同时也会把所有的事件保存到文件event.txt 中，方便用户分析

当配置为”PULSE”时:用来检电能表，配电计量终端等电能。

当配置为”PPS”：接收GPS的时钟信号，并自动对时，假如要对时。建议把IO1配

置成PPS

IO5~IO8可以配置为：SOE/PULSE/PPS/ALERM 当配置为SOE/PULSE/PPS时候也IO1-4一样

当配置为: ALERM时：必须同时把IO5-8配置成ALERM

注意：当IO没有使用时，必须把它配置为无效

xiii. 幅度校准（厂家配置使用）

当在”模块信息”里面配置”相位校准”为多折率时，幅度校准界面包含了相位校准。 新的标准源全部使用”相位校准”为多折率校准。要校准我们的标准源必须使用至少精度高一个等级的标准表。校准原理见附录C

图 21 幅度校准界面

在主界面点击”幅度校准”，当有提示输入密码时，输入www.xl-ele.com 出现图 21 所示的界面。

“序号”:多折率校准的校准点,当”模块信息”零位校准配置成”有校准”时幅度校准共有20个校准点，相位校准有17个校准点，幅度校准多了0.05%,0.5%,5%三个校准点 “原校准参数/原校准角度”：标准源支持递归校准，也就是校准次数越多，就越接近标准表的值，“原校

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准参数/原校准角度”指的是标准源的正使用的校准系数。“现校准参数/现校准角度”： 指的是标准源的经过计算后的新校准系数“实测值”:指的是当标准源输出校准点的值后，标准表的实测值。

实测值支持输入记忆功能，当输入实测值后退出”幅度校准”界面后下次再重新进入界面上次的实测值输入自动恢复。 “源设定频率”:标准的输出频率 “表测量频率”:标准表的测力频率

“校准系数”: 频率的校准系数。不支持递归校准

“默认校准系数”:把当前档位、当前通道的自动更改为默认的校准系数

“默认输入值”: 自动根据当前档位和当前通道，在在实测值里面输入默认值，方便输入 “读校准文件”,每次写校准参数时都会在当前目录下生产一个以模块串号命名的*.dat文件。 这个xxx.dat文件就是校准系数在电脑上的备份。当标准源发生flash 异常时 可以通过读取xxx.dat校准文件，再写校准系数到标准上。就可以恢复校准系数。 “档位选择”:

选择要校准的档位，要是不知道该档位的额定值，可以点击”默认

输值” 再查看100%校准点的输入值，即为该档位的额定值

“通道选择”:

选择要校准的通道，手动校准只能一个档位一个通道进行。

“读校准系数”:读取标准源的校准系数，读取值将在”原校准系数”和”现校准系数”同时显示出

来“写校准系数”:把现校准系数写入到标准源上“计算校准系数”:计算公式见附录C.点击”计算校准系数”，将自动按照多折率计算，幅度的校准系数和相位的校准系数。

“单折率计算”： 计算公式见附录C.单折率计算根据额定值直接计算所有折率的校准系数。

在第一次校准时可以用单折率校准实现快速校准，要是精度要求很高再使用多折率校准。

“幅度相位”: 点击”幅度相位”,按钮将循环显示”幅度相位”、 ”幅度”、” 相位”，校准系数的计

算就根据按钮选择全部计算,只计算幅度，只计算相位。

“格式化参数区”：把所有档位，所以通道的参数全部恢复到出厂默认值 “数据分析”: 分析校准系数是否有不合理的地方，并给出相应提示，

校验着根据提示判断是否校准系数不合理，再根据不同的校准点，再测试校准

一次。

“打印保持”,打印保存将生产一个“校准文件.txt”,方便文档备份，以及校准系数分析

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xiv. 相位校准

不用保留兼容老的版本

xv. 谐波校准

图 22 谐波校准

谐波校准有两种方法。一种是利用谐波有率比对法，一种是利用有效值比对法。 由于一般标准表的谐波测量都是在64次以下，而且精度都不是特别高，所以对于 精度高的校准以及大于50次以上的谐波校准只能使用有效值比对法谐波含有率比对法:

设谐波的基波为100%,要校准的n次谐波含有率为 S,原校准系数为 K1,现

在校准系数为: K2,标准表测量n次谐波含有率为 R K2 = K1 * = S * K1 / R ; (7-1)

如此经过反复多次的校准，最终 K1 == K2;

有效值比对法:

有效值比对法实际上是把对谐波测试的准确度量值传递到有效值测试上。因为目前国

标对谐波的能检测的准确度等级很1%,而有效值在中频带到达0.01%是没有问题的，

比如3458A可以在测量1~10MHz的交流信号准确度也可以到达0.01%. 设：标准源的基波输出为100%，其他次谐波全部输出为 0%, 用多功能表测试的值为 R1

标准源的基波输出为0%，n次谐波全部输出为100%,其他的谐波输出为0%

用多功能表测试的值为 Rn；并假设原校准系数为 K1,现在校准系数为: K2

K2 = K1 * = R1 * K1 / Rn ;

如此经过反复多次的校准，最终 K1 == K2;

下面对操作界面做一个说明

在主界面点击”谐波校准”，当有提示输入密码时，输入www.xl-ele.com

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出现图 22 所示的界面。

“参考谐波含有率”:也就是标准源设置的谐波含有率S(谐波比对法)或者基波的输出 有效值R1(有效值比对法);

“谐波含有率”:谐波含有率栏目为标准表测试到谐波含有率R(谐波比对法) 或者n次谐波的有效值 Rn(有效值比对法)

“读校准系数”:读取被选择通道和档位原来的校准系数K1，到原校准系数和现校准系数

栏目，注意读取的不是全部的校准系数

“计算校准系数”:按照公式(7-1)或者(7-2)计算校准系数

“写校准系数”：写入被选择通道和档位现校准系数K2到标准源上，注意写入不是全部

的校准系数，只是当前通道当前档位的校准系数。

“默认校准系数”: 把当前通道当前档位的校准系数设置为默认值

“读校准文件”:当点击”写全部(非扩展)”命令时会自动保存一个以模块串号命名的文件 Xxx_谐波系数.dat,对校准系数做个备份

“读全部(非扩展)”,把标准档位(4个档位)的全部校准系数读取到计算机上以便做备份 “写全部(非扩展)”,把计算机全部校准系数写到标准源上，并生成备份文件xxx_谐波系

数.dat(xxx：为模块串号)，注意要点击“写全部(非扩展)”之前要执行”读全部(非扩展)”命令

xvi. 自动校准

图 23 自动校准界面

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/iueg.html