功率分析儀校準規范解讀&解決方案

◆ 導讀

功率分析儀作為一種常用的電參量測量及分析儀器，在開發和評價用電設備過程中不可或缺，其溯源校準也越來越受到關注。2023年6月30日發布的JJF2040-2023《功率分析儀校準規范》，已于2023年12月30日正式實施。對此，本文將從功率分析儀的應用背景、技術特點、校準規范和解決方案四個方向進行全面解讀，幫助讀者更好地理解并開展功率分析儀的校準工作。

◆ 應用背景

【功率分析儀】是一種集電壓、電流、頻率、相位（功率因數）、功率、諧波、波形等多種電測量功能于一體的分析級儀器，可在寬頻帶范圍內、全功率因數下實現功率測量和相關分析運算。與傳統的功率表相比，功率分析儀具有精度高、功能全，數據處理強等優點。既可作為實驗室電參數標準器使用，也可用于功率（損耗）、轉換效率的測量分析，是開發和評價用電設備不可或缺的儀器。

基于功率測量的高準確度和優異寬頻性能，功率分析儀廣泛應用于航空航天、軌道交通、電力電網、新能源、電動汽車、電機變壓器、家用電器、磁性材料等領域的電氣產品開發、能效測評、質量檢驗。

◆ 校準規范解讀

· 新規范簡介

JJF 2040-2023《功率分析儀校準規范》2023年6月30日發布，于2023年12月30日正式實施，為國內首次制修訂（天恒測控參與起草）。該規范適用于電壓、電流直接輸入的交直流功率分析儀的校準，其主要計量特性如下。

關于規范的適用范圍

本規范僅適用于電壓、電流直接輸入的功率分析儀。

功率分析儀通常可配接電流、電壓傳感器擴展測量范圍，本規范并未將傳感器的校準納入范圍，主要原因在于傳感器的測量范圍較寬，如電流可高達上萬安培，其次不同廠家的傳感器接口規格多樣，會使得校準變得非常復雜。

關于功率測量頻率

本規范功率校準的頻率上限為100 kHz。

現代功率測量重視寬頻條件下的場景，但高頻功率校準技術落后于功率分析儀的研制。中國計量院已建立了400 Hz~100 kHz寬頻帶功率國家基準，可滿足日益增長的寬頻高精度功率分析儀的溯源需求。

· 新舊標準對比

在JJF 2040-2023《功率分析儀校準規范》發布之前，功率表的溯源標準主要參考JJG 124-2005《電流表、電壓表、功率表及電阻表檢定規程》和JJG 780-1992《交流數字功率表檢定規程》。下文將對這三項標準進行對比分析。

由上可見，與其他二個標準相比，JJF 2040-2023《功率分析儀校準規范》規定的電壓、電流、頻率范圍更寬，且涉及更低功率因數，符合現代寬頻功率測量的要求，具有一定的先進性。

· 校準項目與方法

· 校準的技術難點

◆ 天恒技術方案

· 方案概述

天恒針對JJF 2040-2023《功率分析儀校準規范》研制了一系列校準方案，包含標準源法、標準表法等，最佳功率測量不確定度達0.01%。可實現從低精度到高精度功率分析儀的校準，覆蓋市面上主流被檢對象。

綜上所述，天恒所研制的系列方案，可對應JJF 2040-2023《功率分析儀校準規范》中校準方法，為客戶提供高/中/低方案選擇。其功率幅值、頻率輸出范圍可覆蓋規程要求，為我國高端功率分析儀校準提供新的計量手段，助力航空航天、新能源、電動汽車等行業健康發展。