LOTO電流探頭線性度測量 線性度作為衡量傳感器靜態特性的關鍵指標,其分析以被測輸入量處于穩定狀態為前提。在規定條件下,傳感器校準曲線與擬合曲線之間的最大偏差(ΔYmax)與滿量程輸出范圍(YFS)的百分比,被定義為線性度,該指標亦稱為 "非線性誤差"。此值越小,表明傳感器的線性特性越優良。而"擬合曲線",是通過特定算法構建的參考曲線,旨在為傳感器特性分析提供基準。常用的擬合方法包括端基法、最小二乘法等,不同方法適用于不同的應用場景和精度要求。 ![]() 本次實驗依據說明書 8.2.32 章節中 "手動單次采集數據點擬合曲線功能" 的操作,對LOTO 100A 的電流探頭(如下圖所示)的線性度展開定量分析。該電流探頭的原理在于將-100A到+100A的電流轉換成-10V到+10V的電壓值,以便進行分析和測量,其線性度反映了電流轉換電壓的精準度,線性度越低,準確度越高。電流探頭在使用時無需斷開電路或串聯電流表,只需將探頭扣在導線外部,通過電磁感應或霍爾效應原理感應電流產生的磁場,可避免對原有電路造成干擾或破壞,同時提升了測量大電流時的安全性。 ![]() 在測量之前先參考 LOTO 提供的數據表(如下表所示)對電流探頭進行調零和調度,通過調節電流探頭底部的“K”和“L”電位器實現。其中“K”用來調零,“L” 用來調度。 ![]() 設計以下實驗:采用信號發生器作為激勵源,輸出電壓信號以 0.5V 為步進,從 0.5V 至12V逐階遞增,經功率放大器兩倍功率放大后,通過鱷魚夾接入 5Ω 負載電阻,利用歐姆定律I=U/R實現電壓信號到電流信號的轉換,將電流探頭如下圖所示接入電路,最后接入LOTO虛擬示波器。 ![]() 1.探頭 2.x10檔位指示燈 3.9V電源輸入4.示波器接口 5.信號源輸出端 6.功放輸出端 在示波器軟件上查看波形,并使用主界面上方工具欄“示波器”選項中的單次采集功能,對轉換后的電信號進行數據采集,并連點成線繪制折線圖;在數據分析界面勾選線性擬合選項,系統將自動對數據序列進行回歸擬合,生成包含斜率、截距等參數的擬合趨勢線及對應的數學表達式 y=kx+b。 ![]() 若有保存數據的需求,可點擊保存按鈕,將原始數據按下圖所示的格式匯集成 CSV文件,保存到指定文件路徑。 ![]() 我們通過多次測量取平均值的方式對LOTO 電流探頭模塊進行更準確的線性度評估,步進間隔依舊選用0.5V。 ![]() 綜上,在 0.5V 步進電壓測試條件下,電流探頭的線性度指標穩定維持在 1.30±0.15%的精度區間內,且多數采樣數據點均 緊密貼合于擬合曲線,說明LOTO 電流探頭具有良好的轉換精度。 |