不間斷電源輸出電壓穩(wěn)壓精度檢驗(yàn)計(jì)算分析

張建偉

（山西廣播電視無線管理中心，山西 太原 030001）

0 引言

在當(dāng)前的不間斷電源中，輸出電壓的穩(wěn)定精度屬于重要數(shù)據(jù)指標(biāo)，該類指標(biāo)會對認(rèn)證項(xiàng)目的檢驗(yàn)帶去較大影響，相關(guān)部門應(yīng)借助對該項(xiàng)數(shù)值測試的精準(zhǔn)研究來提升輸出電壓值的精準(zhǔn)度，適時(shí)保障不間斷電源（UPS）的測試水平，促進(jìn)通信工程的整體發(fā)展。在具體開展不間斷電源輸出電壓的穩(wěn)壓精度計(jì)算檢驗(yàn)前，要適時(shí)明確具體的計(jì)算儀器與方法，利用對該方法的比較來確認(rèn)與輸出電壓穩(wěn)定精度相關(guān)的數(shù)值范圍，精準(zhǔn)把控該項(xiàng)數(shù)據(jù)誤差的有效性、針對性，保障不間斷電源的應(yīng)用水平。

1 不間斷電源輸出電壓穩(wěn)壓精度檢驗(yàn)計(jì)算的方法

一般來講，當(dāng)前的設(shè)備或儀器儀表多為顯示外部信號波形、頻率和幅度等量值的測試儀器與可完成特殊信號輸出的信號源。在應(yīng)用測試儀表的過程中，其借助標(biāo)準(zhǔn)信號源來完成校準(zhǔn)檢驗(yàn)，信號源內(nèi)的數(shù)值則由標(biāo)準(zhǔn)測試儀器來校準(zhǔn)檢驗(yàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，無論是儀表內(nèi)部讀數(shù)的被檢驗(yàn)數(shù)據(jù)還是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，其參考標(biāo)準(zhǔn)都帶有相對性，也就是說，量值的傳遞帶有極強(qiáng)的單向性。從標(biāo)準(zhǔn)器的使用精準(zhǔn)度上看，在實(shí)際應(yīng)用中其內(nèi)部的技術(shù)精度指標(biāo)要超出被校準(zhǔn)檢驗(yàn)儀表內(nèi)該類參數(shù)數(shù)據(jù)的許多倍，在不同的場合下，無論是被檢驗(yàn)的儀表還是標(biāo)準(zhǔn)器，儀表儀器內(nèi)部都帶有對應(yīng)的讀數(shù)名稱。

相關(guān)人員若采用標(biāo)準(zhǔn)測試儀表來完成信號源的校準(zhǔn)檢驗(yàn)工作時(shí)，該類儀表儀器內(nèi)呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息多屬實(shí)測值，而被檢驗(yàn)信號中的輸出值多為額定值與標(biāo)準(zhǔn)值，實(shí)測值與額定值的相對誤差公式為：（實(shí)測值-標(biāo)準(zhǔn)值）/實(shí)測值*100%=相對誤差。

當(dāng)相關(guān)人員使用與不間斷電源（UPS）相關(guān)的功率信號類輸出設(shè)備時(shí)，其輸出電壓的標(biāo)準(zhǔn)值多為220V，該項(xiàng)數(shù)值屬額定值，依照當(dāng)前存有的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，可適時(shí)完成輸出電壓的實(shí)測值與輸出電壓內(nèi)額定值的誤差公式：（額定值-實(shí)測值）/額定值*100%=相對誤差。在進(jìn)行穩(wěn)壓精度檢驗(yàn)時(shí)，相關(guān)人員需明確額定值與標(biāo)準(zhǔn)值的對應(yīng)含義，在某些情況下二者的含義相同，多為在相同條件下開展的不間斷電源輸出電壓。

在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)信號源來校準(zhǔn)檢驗(yàn)測試儀表時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)信號源中的輸出值代表著標(biāo)準(zhǔn)值，而被檢驗(yàn)儀表內(nèi)呈現(xiàn)出的數(shù)值屬于顯示值，計(jì)算二者相對誤差值的公式為：（標(biāo)準(zhǔn)值-顯示值）/標(biāo)準(zhǔn)值*100%。在檢驗(yàn)不間斷電源的過程中，若檢驗(yàn)條件產(chǎn)生變化，相關(guān)人員應(yīng)對設(shè)備儀器內(nèi)的管控電路進(jìn)行精準(zhǔn)控制，并利用該項(xiàng)舉措來更好地維護(hù)輸出電壓值的穩(wěn)定度。當(dāng)該設(shè)備處在工作條件下時(shí)，不管是否檢測，其具體的輸出電壓值都要在負(fù)載中合理運(yùn)用額定值數(shù)值，在確定某項(xiàng)輸出電壓值時(shí)，則要將其與標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)儀表相連接，透過額定值與實(shí)測值的比較計(jì)算，來精準(zhǔn)掌握二者間的相對誤差。因此，相關(guān)部門需在條件不變的情況下對輸出電壓的實(shí)測值、額定值進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，將相對誤差內(nèi)絕對值最高的數(shù)值設(shè)置成輸出電壓的穩(wěn)壓精度，提升該項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性[1]。

此外，在進(jìn)行不間斷電源輸出電壓穩(wěn)壓精度檢驗(yàn)計(jì)算前，相關(guān)部門應(yīng)明確該精度檢驗(yàn)的目的，要在特定的外部條件中，根據(jù)其產(chǎn)生的負(fù)載變化與輸入電壓變化來確認(rèn)不間斷電源下的輸出電壓變化范圍。一般來講，電器內(nèi)的常見工作電壓為220V，而在正常工作狀態(tài)中該電源的穩(wěn)壓精度為某項(xiàng)條件下輸出電壓內(nèi)實(shí)測值與220V額定值的變化范疇。其表達(dá)方式可分成直接形式與相對形式，前者的展現(xiàn)方式為213.4～226.6V、215.6～224.4V、217.8～222.2V，后者的呈現(xiàn)形態(tài)為217～223V、218～222V、219～221V。

2 穩(wěn)壓精度檢驗(yàn)計(jì)算方式在不間斷電源輸出電壓中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 標(biāo)準(zhǔn)測試儀表

為了更好地完成不間斷電源輸出電壓穩(wěn)壓精度的計(jì)算檢驗(yàn)，相關(guān)部門可合理利用標(biāo)準(zhǔn)測試儀表。

相關(guān)人員在應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)測試儀表前，要對該類儀器內(nèi)部檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究，在描述該檢驗(yàn)方式前，要明確與穩(wěn)壓精度相關(guān)的檢驗(yàn)結(jié)果、技術(shù)指標(biāo)與二者的展現(xiàn)形式，并精準(zhǔn)觀察出檢驗(yàn)中的檢驗(yàn)量值與具體條件。

具體來看，相關(guān)人員可根據(jù)不間斷電源輸出電壓的運(yùn)行情況設(shè)置針對性的檢驗(yàn)條件，對不間斷電源內(nèi)輸入電壓值的下限值與上限值進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)定。在本次研究中可將該項(xiàng)數(shù)值設(shè)定為下限值165V、上限值275V，輸出端為帶額定阻性負(fù)載或空載，與該類電壓相關(guān)的穩(wěn)壓精度數(shù)值指標(biāo)為3種，即-1%～1%、-2%～2%、-3%～3%，而與該類數(shù)值相關(guān)的額定電壓值為220V。也就是說，其具體的展現(xiàn)形式可為219%～221%、218%～222%、217%～223%，在檢驗(yàn)結(jié)果相同的情況下，217%～223%的展現(xiàn)方式也可細(xì)化成213.4～226.6V之間。

在確認(rèn)檢驗(yàn)量值與檢驗(yàn)條件期間，研究人員可依照通信工程的具體情況進(jìn)行處理。比如，在本次試驗(yàn)探索中，其設(shè)置了3項(xiàng)檢驗(yàn)條件，空載275V、滿載220V、滿載165V，3項(xiàng)檢驗(yàn)條件下的額定值均為220V，在進(jìn)行實(shí)際測量后，可發(fā)現(xiàn)其實(shí)測值分別為221V、222V與223V。在完成電壓實(shí)際測量后，試驗(yàn)人員可適時(shí)完成量值與量名的轉(zhuǎn)換，比如，將滿載165V條件下電壓的量名設(shè)置成X1、X2；滿載220V條件中電壓的量名設(shè)計(jì)成X3、X4；而空載275V的電壓量名可設(shè)計(jì)為X5、X6，兩項(xiàng)數(shù)值分別指代與輸出電壓相關(guān)的額定值、實(shí)測值[2]。

在當(dāng)前檢驗(yàn)條件的影響下，相關(guān)人員若將不間斷電源中輸入電壓的上限與下限分別設(shè)置成275V、165V，在包括220V后，不間斷電源輸出端內(nèi)滿載、空載與負(fù)載時(shí)其負(fù)載量值與輸入電壓可有多項(xiàng)取值組合，要借助合適的分析與研究，切實(shí)掌握該電壓變化的具體范圍值，且為更好地完善檢驗(yàn)工作量，要利用典型研究來明確檢驗(yàn)條件。比如，在當(dāng)前檢驗(yàn)條件的影響下，相關(guān)人員可將輸入電壓值分成6種情況，即當(dāng)其處在165V下限值時(shí)，處在滿載、空載狀態(tài)；若其為220V時(shí)，處在空載、滿載狀態(tài)；當(dāng)其處在275V上限值時(shí)，處于滿載、空載狀態(tài)時(shí)對穩(wěn)壓精度進(jìn)行檢驗(yàn)計(jì)算。在該項(xiàng)情況中輸入電壓為空載、上限值275V與滿載、下限值165V時(shí)，其檢驗(yàn)條件比較苛刻，在完成電壓測量后，與電壓額定值相比，實(shí)際電壓值的變化量較大。

在確認(rèn)檢測范圍后，相關(guān)人員需明確檢驗(yàn)步驟。首先，要對不間斷電源內(nèi)的輸入電壓進(jìn)行下限值的調(diào)整，即將該電壓值調(diào)整到165V，其輸出端的帶額定阻類的負(fù)載為滿載狀態(tài)，在完成檢測工作后需確認(rèn)其電壓實(shí)測值。其次，在完成輸入電壓下限值的測試后，要適時(shí)改變電壓的上限值，即調(diào)整到275V，其輸出端需為空載，其測試結(jié)果要顯示在對應(yīng)的儀表儀器內(nèi)。最后，在完成輸入電壓的下限值與上限值的計(jì)算后，應(yīng)對該電壓內(nèi)部實(shí)測值與額定值的誤差實(shí)行合理計(jì)算。在本次研究中，其額定電壓值統(tǒng)一為220V，若想測算滿載165V的相對誤差，可利用公式（X2-X1）/X1*100%來完成對應(yīng)的計(jì)算；而空載275V的相對誤差則可選用（X6-X5）/X5*100%公式來完成對應(yīng)的誤差計(jì)算。值得一提的是，在判定檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性時(shí)，試驗(yàn)人員需合理確認(rèn)不間斷電源輸出電壓中穩(wěn)壓精度計(jì)算檢驗(yàn)的計(jì)算方法、檢驗(yàn)方式與檢驗(yàn)條件，而檢驗(yàn)結(jié)果的呈現(xiàn)形式則與其判定指標(biāo)所展現(xiàn)出的方式相同。

2.2 不間斷電源功率信號輸出設(shè)備

在進(jìn)行不間斷電源輸出電壓穩(wěn)壓精度的計(jì)算檢驗(yàn)期間，相關(guān)人員除了要采用合適的標(biāo)準(zhǔn)測試儀表外，還可選擇與該電源相關(guān)的功率信號輸出設(shè)備。一般來講，在進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)人員為提高電壓運(yùn)行的穩(wěn)定度，可利用有效舉措來增加一項(xiàng)電壓的比較基準(zhǔn)，并借助額定值的方式帶入輸出電壓的實(shí)測值中。

具體來看，保持試驗(yàn)人員此前設(shè)計(jì)的測試條件不變，可依照其設(shè)定的額定電壓值來開展電壓穩(wěn)壓精度計(jì)算檢驗(yàn)工作。比如，在進(jìn)行實(shí)際檢測時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)將不間斷電源的輸入電壓調(diào)整到220V，其輸出額定阻性為滿載狀態(tài)，將其測試出的實(shí)際電壓值保存在對應(yīng)的試驗(yàn)測試儀器內(nèi)，根據(jù)此前標(biāo)準(zhǔn)測試儀表的應(yīng)用方法測試出輸出電壓值在165V、275V時(shí)的具體電壓值，再將220V當(dāng)作額定電壓值來進(jìn)行不同電壓值間相對誤差值的計(jì)算。在計(jì)算相對誤差前，還要對該數(shù)值范圍實(shí)行嚴(yán)謹(jǐn)估算，根據(jù)其具體范圍來選擇絕對值的最大值，將該項(xiàng)數(shù)值當(dāng)作穩(wěn)壓精度計(jì)算測試的結(jié)果[3]。

3 穩(wěn)壓精度檢驗(yàn)計(jì)算方式在不間斷電源（UPS）輸出電壓運(yùn)用中的差異

3.1 數(shù)量關(guān)系的比較

為更好地比較不間斷電源功率信號輸出設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)測試儀器的應(yīng)用效果，試驗(yàn)人員應(yīng)借助對其數(shù)量關(guān)系的比較來確認(rèn)不同應(yīng)用方法的優(yōu)劣。比如，拿X2中的223V為例，該項(xiàng)數(shù)值為實(shí)測值，可加工X4與X1當(dāng)作額定標(biāo)準(zhǔn)，其數(shù)值分別為222V、220V，借助相關(guān)公式可測算出相對誤差值。如S21為（X2-X1）/X1*100%，套用一定的數(shù)值信息后，可發(fā)現(xiàn)其公式為（X2-220）/220*100%；S24為（X2-X4）/X4*100%；S43為（X4-X3）/X3*100%，其具體數(shù)值代入后為（X4-220）/220*100%。在該類公式中，S43為在以X4為實(shí)測值、X3為220V額定值情況下的相對誤差；S24為額定值X4、實(shí)測值X2的相對誤差值；S21為額定值220V、實(shí)測值X2條件下的相對誤差值。而S21減去S24后，其數(shù)值可變化成（X2/S4）*S43，在測算實(shí)測值為X2的誤差值期間，可借助不同額定值完成對應(yīng)的計(jì)算工作，在進(jìn)行實(shí)際測量前，相關(guān)部門需明確輸出電壓的測試條件。比如，S24+（X2/X4）*S43*100%=S21，而S24=S21*（X2/X4）*S43*100%，而S64=（X6-X4）/X4*100%,（X6-X5）/X5*100%=（X6-220）/220*100%，通過該項(xiàng)公式可看出S21要高于S24，在未經(jīng)轉(zhuǎn)換的前提下，S65要高于S64。在進(jìn)行實(shí)際測量后，其具體的檢驗(yàn)結(jié)果將適當(dāng)縮減，其輸出電壓的變化范圍也呈現(xiàn)遞減趨勢，使用標(biāo)準(zhǔn)測試儀器開展檢測工作的效果更佳。

3.2 差異內(nèi)容

3.2.1 條件差異

在進(jìn)行不間斷電源輸出電壓穩(wěn)壓精度計(jì)算檢驗(yàn)期間，相關(guān)人員應(yīng)適時(shí)比較兩項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行條件。不間斷電源功率信號輸出設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)測試儀表在進(jìn)行比較時(shí)，后者的測試方式多為同一條件、同一時(shí)間的額定值與實(shí)測值的比較，額定值代表著常量，實(shí)測值代表著變量，該計(jì)算結(jié)果可呈現(xiàn)出在特定條件下兩者變化的百分比；而前者的測試方法是不同條件、不同時(shí)間的兩項(xiàng)實(shí)測值的比較，在測算該項(xiàng)計(jì)算結(jié)果時(shí)，可探索出其兩種變量在不同條件下的變化比率。從常理上看，在使用不間斷電源功率信號輸出設(shè)備的過程中，由于相關(guān)人員難以摸清其具體的檢驗(yàn)條件和檢驗(yàn)時(shí)間，較難判斷該檢驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息，降低了該項(xiàng)測試工作的精準(zhǔn)性，雖然從某種程度上該測試方式具有一定的執(zhí)行性，但在影響要素較多的情況下，該測試結(jié)果的準(zhǔn)確性將存在較大疑問[4]。

3.2.2 轉(zhuǎn)換過程差異

在完成不間斷電源輸出電壓穩(wěn)壓精度的計(jì)算檢測后，相關(guān)人員需將其產(chǎn)出的數(shù)據(jù)信息繪制到檢驗(yàn)報(bào)告內(nèi)，該項(xiàng)報(bào)告需羅列出不間斷電源內(nèi)的輸出電壓值的測試規(guī)范。比如，在當(dāng)前的不間斷電源中，與輸出電壓相關(guān)的穩(wěn)壓精度只是檢驗(yàn)報(bào)告中的一項(xiàng)，也就是說，會有較多因素來影響與改變輸出電壓穩(wěn)壓精度的結(jié)果。由于不間斷電源內(nèi)輸出電壓的測試方式較少，相關(guān)人員在進(jìn)行具體的測試前要對相關(guān)數(shù)值進(jìn)行合理轉(zhuǎn)換，對轉(zhuǎn)換過程實(shí)行精準(zhǔn)控制，降低不同要素對該項(xiàng)數(shù)值測算的影響，縮減轉(zhuǎn)換過程引發(fā)的不良狀態(tài)。在本次試驗(yàn)內(nèi)，若選用標(biāo)準(zhǔn)測試儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)測算，其生成的輸出電壓值可與檢驗(yàn)報(bào)告中的范圍值相符；而在不間斷電源功率信號輸出設(shè)備的應(yīng)用中，由于其檢測條件與測試時(shí)間并不確定，該項(xiàng)工作無形中降低了輸出電壓穩(wěn)壓精度的準(zhǔn)確性。在使用該項(xiàng)數(shù)據(jù)前應(yīng)實(shí)行必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，而在該類轉(zhuǎn)換的影響下，其檢驗(yàn)報(bào)告中的數(shù)據(jù)信息將遭受極大挑戰(zhàn)，給電壓的穩(wěn)定度帶去較大問題。在應(yīng)用此類設(shè)備的過程中，相關(guān)部門要對數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行合理監(jiān)視，提升數(shù)據(jù)信息運(yùn)行的合理性。

3.2.3 數(shù)值變化范圍不同

雖然從數(shù)值呈現(xiàn)的具體結(jié)果上看，無論是標(biāo)準(zhǔn)測試儀器還是不間斷電源功率信號輸出設(shè)備都會取得較相似的結(jié)果，但從測算過程上看，兩種測試結(jié)果帶有對應(yīng)的數(shù)值變化范圍。具體來看，針對額定值在220V左右其穩(wěn)壓精度計(jì)算檢驗(yàn)的結(jié)果是1%而言，該輸出電壓的變化范疇為（220-220*1%，220+220*1%）；若將X4當(dāng)作額定值來進(jìn)行穩(wěn)壓精度的計(jì)算檢驗(yàn)，當(dāng)其數(shù)值為1%時(shí)，其輸出電壓的變化范圍為（X4-X4*1%，X4+X4*1%）。在完成該項(xiàng)數(shù)值的計(jì)算后，要將具體的檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告給對應(yīng)性客戶，而該客戶在測算該項(xiàng)數(shù)據(jù)前還要明確X4的檢驗(yàn)條件與額定值，其額定值要盡量保持在220V左右，若該項(xiàng)數(shù)值產(chǎn)生變化，會給穩(wěn)壓精度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性帶去較大影響，降低數(shù)據(jù)測算的準(zhǔn)確性[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，為計(jì)算不間斷電源內(nèi)的輸出電壓值，通信部門在日常經(jīng)營中可不斷改變穩(wěn)壓精度的檢驗(yàn)計(jì)算方法，透過對多種計(jì)算方式的比較合理探測出該類電源電壓輸出的實(shí)際水平，繼而找出更為合適的檢驗(yàn)計(jì)算方案，提高不間斷電源的應(yīng)用質(zhì)量。值得一提的是，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測試儀器與不間斷電源功率信號輸出設(shè)備的詳盡比較，與通信工程相關(guān)的業(yè)務(wù)管理者可適時(shí)明確兩種器具使用時(shí)的優(yōu)劣，由于不間斷電源功率信號輸出設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境、使用條件較模糊，其在實(shí)際使用時(shí)也會產(chǎn)生更多誤差，從而降低不間斷電源輸出電壓值的穩(wěn)定精度。