[发明专利]一种电能表外部工频磁场试验方法

权利要求书

1.一种电能表外部工频磁场试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

A：现有理论计算表明，当线圈的励磁电流与输入电能表的参比电压的夹角为±90°时，此时外部工频磁场对电能表的影响最大，即为最不利相位；

利用全自动交变磁场抗扰度试验装置,首先设置线圈的励磁电流与输入电能表的参比电压夹角为90°或者-90°，然后将电能表放置于可进行平面±90°范围内旋转的试验平台的中心位置上，此时，电能表的显示屏面朝上放置或者显示屏面朝向侧面放置；

B：当电能表的显示屏面朝上放置时；

先通过全自动交变磁场抗扰度试验装置将试验平台进行顺时针转动15°，此时，再通过全自动交变磁场抗扰度试验装置进行线圈角度的粗调，以10°为调整单元，在-90°~ 90°范围内进行粗略调整，获得最不利方向的线圈角度区间，即两个相邻最大变差对应线圈角度；

C：以步骤B确定的最不利方向的线圈角度区间为精调范围值，以1°为调整单元，对全自动交变磁场抗扰度试验装置进行线圈角度的精调，获得此状态下精准的最不利方向的线圈角度，记录误差最大偏移量；

D：重复步骤B和C，再将试验平台依次进行顺时针转动，以每次15°为调整单元格，依次测量顺时针方向30°、45°、60°、75°和90°测试点状态下的最不利方向的线圈角度和误差最大偏移量；

E：再将试验平台归复原位；

F：之后通过全自动交变磁场抗扰度试验装置将试验平台进行逆时针转动15°，此时，再通过全自动交变磁场抗扰度试验装置进行线圈角度的粗调，以10°为调整单元，在-90°~90°范围内进行粗略调整，获得最不利方向的线圈角度区间，即两个相邻最大变差对应线圈角度；

G：以步骤F确定的最不利方向的线圈角度区间为精调范围值，以1°为调整单元，对全自动交变磁场抗扰度试验装置进行线圈角度的精调，获得此状态下精准的最不利方向的线圈角度，记录误差最大偏移量；

H：重复步骤F和G，再将试验平台依次进行逆时针转动，以每次15°为调整单元格，依次测量逆时针方向30°、45°、60°、75°和90°测试点状态下的最不利方向的线圈角度和误差最大偏移量；

I：将步骤C、D、G和步骤H中得到的所有测试点：0°、+15°、+30°、+45°、+60°、+75°、+90°、-15°、-30°、-45°、-60°、-75°、-90，比较上述测试点的各自误差最大偏移量，取误差偏移量最大的数据，此时电能表在试验平台相对于线圈平面的方向即为电能表显示屏面向上放置时的最不利方向；

J：当电能表的显示屏面朝向侧面放置时；

重复步骤B-I，得到电能表的显示屏面朝向侧面放置时的最不利方向。

2.根据权利要求1所述的电能表外部工频磁场试验方法，其特征在于：所述的现有理论计算推导过程如下：

假设输入电能表的电压、电流无相位误差，且电压、电流、功率分别为：

  （1）

  （2）

  （3）

亥姆霍兹线圈产生均匀工频外磁场，设线圈励磁电流为：

)  （4）

则线圈中心（x=0，y=0）处的磁场强度为：

  （5）

式中：R—线圈半径；

n—线圈匝数；

磁感应强度在电压、电流测量回路引入的误差分别为：

   （6）

   （7）

式中：u_Lu(t) —电压变换回路感应电势；

u_Li(t) —电流变换回路感应电势；

S_u—电压变换回路面积；

S_i—电流变换回路面积；

R_s—电流变换回路的等效电阻；

有外磁场影响时的功率：

  （8）

令

，则功率附加误差：

  （9）

  （10）

由式（10）可知与、、成线性关系，当取极值±1，即或时，取极值，即当线圈励磁电流与输入电能表的电压相位呈或时变差最大，即最不利相位。