Medidor de pinza de corriente de derivación actual - 15% de diferencia ¿Cuál es la correcta?

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Tengo una fuente de alimentación de CA variable. 0-12V 0-1800A 60hz.

Siempre se me ha dicho que confíe en las derivaciones actuales y no en las pinzas de corriente al medir la corriente. Se supone que las pinzas actuales tienen una precisión de menos del 2%. Sin embargo, nuestras abrazaderas actuales siempre han sido un 5-15% diferentes a las derivaciones actuales. Quiero saber por qué, y cuál debo creer.

Mi jefe quiere que le demuestre que las derivaciones son más precisas que las abrazaderas, pero no sé por dónde empezar.

Todos los artículos se calibran anualmente.

  • Fluke 353 (1.5% de precisión)
  • Ideal 61-746 (1.7% de precisión)
  • derivación actual 500A 50mV (relación 10: 1) (Empro)
  • derivación actual 3000A 50mV (relación 60: 1) (medidores de RAM)
  • Shunt actual 2000A 50mV (relación 40: 1) (Empro) (EDIT: Agregado)

los medidores mV para las derivaciones son Fluke 45 y Fluke 289 ambos leen lo mismo

Ajusté la fuente de alimentación según los shunts actuales. 

    500A shunt - first Iteration                    
           Shunt         Fluke  Ideal       
Target  mV      Current             
50      5.5     55       48     49     13%  11%
100     10.5    105      91     92     13%  12%
200     20.1    201      178    182    11%  9%
300     30.1    301      263    269    13%  11%


    3000A shunt - first Iteration                   
           Shunt        Fluke   Ideal       
Target  mV      Current             
100     1.716   102.96  98.3    100.3   5%  3%
200     3.345   200.7   190.7   194.7   5%  3%
300     5.023   301.38  284.8   292.1   6%  3%
400     6.695   401.7   379.4   389.1   6%  3%
500     8.356   501.36  471     484     6%  3%

    500A shunt - second Iteration                   
           Shunt        Fluke   Ideal       
Target  mV      Current             
50      5.125   51.25   45.3    46.5    12% 9%
100     10.304  103.04  91.9    93.5    11% 9%
200     20.3    203     181.2   185.1   11% 9%
300     30.225  302.25  269.3   275.8   11% 9%
400     40.21   402.1   357     366.2   11% 9%

    2000A shunt - first Iteration (Fluke 45)                    
            Shunt       Fluke   Ideal       
Target  mV      Current             
50      1.21    48.4    37.17   38      23% 21%
100     2.44    97.6    84.7    86.4    13% 11%
200     5.02    200.8   181.9   186.3   9%  7%
300     6.31    252.4   230.5   235.8   9%  7%
400     10.09   403.6   360.2   372.2   11% 8%
500     11.31   452.4   405     415     10% 8%

    2000A shunt - second Iteration (Fluke 45)                   
             Shunt      Fluke   Ideal       
Target  mV      Current             
50      1.26    50.4    29.33   29.5    42% 41%
100     2.48    99.2    65.7    65.5    34% 34%
200     5.14    205.6   141.3   144.1   31% 30%
300     7.46    298.4   207     211.5   31% 29%
400     9.89    395.6   284.4   290.6   28% 27%
500     12.5    500     355.3   362.6   29% 27%

    2000A shunt - third Iteration (Fluke 289)                   
            Shunt       Fluke   Ideal       
Target  mV      Current             
50      1.21    48.4    37.2    37.4    23% 23%
100     2.51    100.4   76.6    77.3    24% 23%
200     5.14    205.6   165.5   168.8   20% 18%
300     7.58    303.2   252.6   257.8   17% 15%
400     10.11   404.4   344.6   351.7   15% 13%
500     12.49   499.6   418     426     16% 15%

EDITAR: Después de calcular las tasas de error, parece que mi 500A está apagado más que el 3kA. Voy a probarlo con una tercera derivación mañana.

EDIT2:

derivación 200A 50 mV MedidordepinzaFluke353 Fluke 45

    
pregunta TheColonel26

3 respuestas

1

Si realiza los cálculos matemáticos, el Fluke 353 y el Ideal 61-746 están dentro de un error de 2.2% (STD 0.4%). Esto está dentro del nivel de precisión de las máquinas (1,5% y 1,7%) con el Ideal siempre más grande que el Fluke. Para mí, esta correlación significa que son las más precisas.

La derivación actual es una resistencia de manganina. 100µΩ, 25W. Las referencias en línea indican precisiones de ± 0.25% (lo que está por debajo de tu 2%). Este debe ser el más preciso de acuerdo con la tradición del lugar de trabajo.

Si observa los errores tanto para el 500A como para el 3000A, comienzan alto (10%, 3%, 2.5%) y bajan (< 0.5%). Esto tiene sentido porque es una resistencia y, aunque el coeficiente de temperatura es de 0.00001, será más preciso en los valores nominales.

La diferencia entre la derivación de corriente de 500 A y los rangos de Fluke / Ideal es un 9-13% menor (3000 A de un 3-6%). Esto me dice que hay un error sistémico.

El Fluke 45 y el Fluke 289 dan la misma respuesta. Me gustaría ver cómo están conectados a la derivación actual. Solo estamos tratando con 50mV. ¿Cables más gruesos y cortos posiblemente? (Ni siquiera está seguro de cómo está conectado.)

Su problema es que tiene tres respuestas y no sabe cuál es la correcta. Dos están de acuerdo, pero el más preciso (en principio) siempre es más alto.

Necesita otra referencia que pueda verificarse de alguna manera. Siempre trato de volver a lo básico. Me prestaría un calorímetro y herviría un poco de agua.

Editar ...

De Calibración de derivaciones de corriente continua: técnicas e incertidumbres

  

Las cinco fuentes de error inherentes a los shunts actuales son:

     

1) Conexión

     

2) Temperatura

     

3) Frecuencia

     

4) Deriva

     

5) térmica emf

Y ...

  

La mayoría de los fabricantes modernos de derivaciones de grado metrológico son conscientes de estos problemas y   Han intentado diseñarlos a partir de sus productos.

  

La Figura 5 muestra una derivación de tipo de medición altamente susceptible a los errores de conexión actuales y potenciales

Sustituyo tu imagen porque la suya era similar.

  

La resistencia de la manganina en derivación aumenta aproximadamente 20 ppm (0,002%) por grado C alrededor de   ambiente de laboratorio. La aplicación de corriente provoca el autocalentamiento, lo que cambia la resistencia. Este cambio no es lineal. Algunas derivaciones se elevan a una resistencia máxima a un cierto nivel de corriente / temperatura, y luego caen a medida que la temperatura continúa aumentando.

¿Qué tan rápido haces tus mediciones?

  

Una derivación debe estabilizarse en cada nivel de temperatura / corriente. La masa térmica de un   la derivación incluye su elemento de resistencia, sus bloques finales, los terminales de cable actuales y el hardware de conexión, y los propios cables. A niveles de corriente más altos, una derivación puede requerir más de una hora para alcanzar el equilibrio térmico. Esto es cuando la medición debe comenzar.

No es que digan que no es significativo para 50/60 Hz. Pero puedes probar tus medidas con par trenzado blindado.

  

La Figura 8 muestra el acoplamiento de CA entre los circuitos de corriente y potencial. El acoplamiento puede ser   reducido al conectar los cables de corriente en línea con la derivación y enrutar los cables potenciales   juntos en un par trenzado y blindado que se extiende en ángulo recto desde la derivación (verde, no rojo).

¿Esto representaría un error del 9-13% siempre en la misma dirección? El jurado está fuera, pero yo diría que sí. Te da cosas que puedes probar.

Revisaría ese informe y debería poder probar fácilmente que los medidores de pinza son los más precisos.

    
respondido por el StainlessSteelRat
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Estoy teniendo un poco de dificultad con tus números. Las lecturas de Fluke e Ideal difieren en (típicamente) 2%, no 20%.

Ambos conjuntos de lecturas son más bajos que sus niveles nominales actuales, pero no ha explicado de dónde provienen esos números. En cualquier caso, la desviación típica de sus números de Fluke con respecto al nominal es aproximadamente del 5 al 6%, y lo peor es aproximadamente del 15%.

Entonces, ¿de dónde viene el 20%?

Dado que la precisión del Fluke es del 1.5% y el Ideal del 1.7%, cualquier diferencia menor al 3.2% es completamente apropiada para las precisiones de la unidad establecida, y los dos conjuntos de mediciones parecen concordar con las precisiones especificadas.

    
respondido por el WhatRoughBeast
0

Tendré cuidado de que esté leyendo RMS verdadero en todos los casos de prueba de equipos y no promediando / pico o? ¿Es su carga de forma de onda actual una onda de signo (resistiva)? ¿O algo más (diodo, triac / SCR)?

    
respondido por el kevin eckstein

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