FOUTMODELLING VAN STATISCHE ENERGIEMETERS

De inwerkingtreding van de Meetinstrumentenrichtlijn (MID) 2004/22 / EG en de bijbehorende geharmoniseerde technische normen bevordert het onderzoek van passende test- en kalibratieprocedures die kunnen beoordelen of de meetinstrumenten voldoen aan wettelijke metrologische controle met de behoeften van de modern leven. In deze context richten we onze aandacht op de actieve (statische) elektrische energiemeters ([1], bijlage MI-003) en in het bijzonder op hun nauwkeurigheidsprestaties. De beschikbaarheid van een relatief eenvoudig model dat in staat is om de meetfout van een instrument te voorspellen in functie van de inputgrootheden is essentieel voor het ontwerp van het kalibratieplan en voor de identificatie van mogelijke kritische aspecten van het metrologische bevestigingsproces. Het is inderdaad belangrijk om te weten dat de goedkeuring van verschillende kalibratieplannen kan leiden tot verschillende conclusies over de conformiteit van hetzelfde instrument met de foutlimieten die in de relevante normen zijn vermeld. Hoewel het voorgestelde model gebaseerd is op fysieke basisoverwegingen over de typische architectuur van statische energiemeters, is het hier niet de bedoeling om de verschillende foutenbronnen te identificeren en / of te kwantificeren uitgaande van een a-priori analyse van de fysieke structuur van deze apparaten ( zoals bijvoorbeeld beschreven in [2] - [7]). De identificatie van elke foutbron is een moeilijke taak, vooral gezien het feit dat verschillende niet-ideale effecten tot dezelfde foutbijdrage kunnen leiden. We zullen daarom een quasi-zwarte doos en empirische benadering volgen die leidt tot een eenvoudig model met weinig (drie) parameters die zullen worden gekwantificeerd met behulp van de statistische analyse van reeksen metingen. Versterkings- (multiplicatieve), fase- en bias (additieve) fouten worden overwogen. Versterkings- en fasefouten worden geassocieerd met de versterking en fasemismatch van de spanning- en stroomkanalen van de energiemeter, terwijl de voorspanningsfout wordt geassocieerd met een voorspanning in beide kanalen. Hoewel er maatregelen zijn genomen in de energiemeterarchitectuur, kan de correctie zelf niet perfect zijn om deze fouten te corrigeren en zal een resterende fout onvermijdelijk aanwezig zijn. Alle parameters worden verondersteld onafhankelijk te zijn van de laadstroom. De plausibiliteit van een extra bijdrage om een fout te krijgen die evenredig is met de laadstroom (afkomstig van zelfverhitting) wordt echter getest door een geschikte statistische analyse. In het volgende zullen we verwijzen naar vermogensmeters (PM's) in plaats van energiemeters omdat het werkingsprincipe van deze instrumenten dat van een PM is en de conversie van vermogen naar energie wordt verkregen door een telbewerking, die intrinsiek foutloos is.