功率分析仪校准规范解读&解决方案

◆ 导读

功率分析仪作为一种常用的电参量测量及分析仪器，在开发和评价用电设备过程中不可或缺，其溯源校准也越来越受到关注。2023年6月30日发布的JJF2040-2023《功率分析仪校准规范》，已于2023年12月30日正式实施。对此，本文将从功率分析仪的应用背景、技术特点、校准规范和解决方案四个方向进行全面解读，帮助读者更好地理解并开展功率分析仪的校准工作。

◆ 应用背景

【功率分析仪】是一种集电压、电流、频率、相位（功率因数）、功率、谐波、波形等多种电测量功能于一体的分析级仪器，可在宽频带范围内、全功率因数下实现功率测量和相关分析运算。与传统的功率表相比，功率分析仪具有精度高、功能全，数据处理强等优点。既可作为实验室电参数标准器使用，也可用于功率（损耗）、转换效率的测量分析，是开发和评价用电设备不可或缺的仪器。

基于功率测量的高准确度和优异宽频性能，功率分析仪广泛应用于航空航天、轨道交通、电力电网、新能源、电动汽车、电机变压器、家用电器、磁性材料等领域的电气产品开发、能效测评、质量检验。

◆ 校准规范解读

· 新规范简介

JJF 2040-2023《功率分析仪校准规范》2023年6月30日发布，于2023年12月30日正式实施，为国内首次制修订（天恒测控参与起草）。该规范适用于电压、电流直接输入的交直流功率分析仪的校准，其主要计量特性如下。

关于规范的适用范围

本规范仅适用于电压、电流直接输入的功率分析仪。

功率分析仪通常可配接电流、电压传感器扩展测量范围，本规范并未将传感器的校准纳入范围，主要原因在于传感器的测量范围较宽，如电流可高达上万安培，其次不同厂家的传感器接口规格多样，会使得校准变得非常复杂。

关于功率测量频率

本规范功率校准的频率上限为100 kHz。

现代功率测量重视宽频条件下的场景，但高频功率校准技术落后于功率分析仪的研制。中国计量院已建立了400 Hz~100 kHz宽频带功率国家基准，可满足日益增长的宽频高精度功率分析仪的溯源需求。

· 新旧标准对比

在JJF 2040-2023《功率分析仪校准规范》发布之前，功率表的溯源标准主要参考JJG 124-2005《电流表、电压表、功率表及电阻表检定规程》和JJG 780-1992《交流数字功率表检定规程》。下文将对这三项标准进行对比分析。

由上可见，与其他二个标准相比，JJF 2040-2023《功率分析仪校准规范》规定的电压、电流、频率范围更宽，且涉及更低功率因数，符合现代宽频功率测量的要求，具有一定的先进性。

· 校准项目与方法

· 校准的技术难点

◆ 天恒技术方案

· 方案概述

天恒针对JJF 2040-2023《功率分析仪校准规范》研制了一系列校准方案，包含标准源法、标准表法等，最佳功率测量不确定度达0.01%。可实现从低精度到高精度功率分析仪的校准，覆盖市面上主流被检对象。

综上所述，天恒所研制的系列方案，可对应JJF 2040-2023《功率分析仪校准规范》中校准方法，为客户提供高/中/低方案选择。其功率幅值、频率输出范围可覆盖规程要求，为我国高端功率分析仪校准提供新的计量手段，助力航空航天、新能源、电动汽车等行业健康发展。