Коррекция погрешностей при дистанционном измерении разности фаз между электрическими сигналами

Abstract

Исследованы погрешности измерения разности фаз между переменными токами, протекающими через удаленные объекты контроля. Отмечено существенное влияние на результат измерения значений тактовых частот удаленных измерительных модулей. Показано, что аддитивная составляющая погрешности имеет недопустимо высокий уровень, не удовлетворяющий требованиям задачи диагностики состояния высоковольтной конденсаторной изоляции под рабочим напряжением. Предложен метод снижения погрешности, основанный на мультипликативной коррекции результатов измерений интервалов времени от начала дискретизации до моментов переходов входных сигналов через нуль. Применение метода позволяет снизить погрешность до уровня, обеспечивающего необходимые метрологические характеристики измерительной системы.

Досліджено похибки вимірювання різниці фаз між змінними струмами, що протікають через віддалені об’єкти контролю. Відмічено суттєвий вплив на результат вимірювання значень тактових частот віддалених вимірювальних модулів. Показано, що адитивна складова похибки має недопустимо високий рівень, що не задовольняє вимогам задачі діагностики стану високовольтної конденсаторної ізоляції під робочою напругою. Запропоновано метод зниження похибки, що базується на мультиплікативній корекції результатів вимірювань інтервалів часу від початку дискретизації до моментів переходів вхідних сигналів через нуль. Застосування методу дозволяє знизити похибку до рівня, що забезпечує необхідні метрологічні характеристики вимірювальної системи.

The errors of the measurement of the phase difference between the alternating currents flowing through the remote objects of control are analyzed. A substantial impact on the result of the measurement values of the clock frequency of remote measurement modules is noted. It is shown that the additive component of error is unacceptably high, which doesn’t satisfy the requirements of the problem diagnostic of the condition of high-voltage capacitor isolation under operating voltage. A method of reducing the error based on the multiplicative correction of measurements of time intervals from the start of sampling until the transition the input signals through zero is proposed. Usage of this method can reduce the error to a level that ensures the necessary metrological characteristics of the measuring system.