Эталоны в области измерения параметров интенсивности электромагнитных колебаний, страница 19

,                                                      (4.10)

где  – угол сдвига фаз между векторами  и .

Таким образом, СИМ измеряют не реальную физическую величину – активную мощность в нагрузке, а так называемую проходящуюмощность, что приводит к появлению характерных для СИМ погрешностей измерения.

Метрологические работы, связанные с воспроизведением единиц мощности и энергии, поверкой и калибровкой СИМ не могут быть проведены ни при реальной, ни при проходящей мощности, поскольку это связано с созданием прецизионных генераторов большой мощности и ряда высокостабильных комплексных нагрузок, способных эту мощность рассеять. Отмеченные виды работ выполняются при фиктивной мощности, когда напряжение и ток во входные цепи СИМ подаются от отдельных маломощных источников. При этом фиктивная мощность имитирует проходящую мощность в условиях, когда реальная мощность вообще отсутствует. Этот путь оказался наиболее рациональным для решения метрологических задач, в частности, для создания эталона единицы электрической мощности.

Принципы воспроизведения единицы мощности должны удовлетворять следующим условиям:

- возможность воспроизведения ватта с опорой на эталоны единиц вольта и ома (прослеживаемость измерений);

- возможность воспроизведения единицы в форме фиктивной электрической мощности.

Существует несколько возможных вариантов построения эталона:

а) раздельного измерения среднеквадратических значений тока, напряжения и угла сдвига фаз между ними с последующим нахождением мощности как произведения этих трех величин. Метод справедлив, как было сказано выше, при чисто гармонических формах тока и напряжения, кроме того, он не является оптимальным по критериям минимума погрешности и простоты аппаратурной реализации;

б) метод перемножения мгновенных значений тока, проходящего в цепи, и напряжения, приложенного к ней (например, с помощью специальных АЦП). Метод представляется очень перспективным, применяется в эталонах некоторых стран;

в) метод, основанный на воспроизведении малого значения активной мощности (мощности поглощения)  и передачи размера единицы от мощности поглощения к фиктивной мощности [4.16].