Quy trình hiệu chuẩn nguồn AC (AC power source) là gì? là quá trình kiểm tra, so sánh và đánh giá độ chính xác của các giá trị điện áp, dòng điện, tần số và pha mà thiết bị phát ra so với chuẩn đo lường được công nhận.
Mục đích là đảm bảo nguồn AC cung cấp điện áp/tần số đúng như giá trị hiển thị hoặc thiết lập, phục vụ cho các phép đo, thử nghiệm hoặc kiểm định khác chính xác.
Tiêu chuẩn chung về năng lực Hiệu chuẩn
ISO/IEC 17025:2017 – General requirements for the competence of testing and calibration laboratories.
→ Đây là tiêu chuẩn nền tảng xác định phương pháp, độ không đảm bảo đo, truy xuất chuẩn quốc gia/quốc tế và yêu cầu năng lực của nhân viên, thiết bị, quy trình.
Tiêu chuẩn kỹ thuật đánh giá nguồn AC
IEC 61010-1 – Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use.
→ Đảm bảo nguồn AC được đánh giá, vận hành trong phạm vi an toàn điện, cách ly, nối đất, bảo vệ người thao tác.
IEC 60060 – High-voltage test techniques.
→ Áp dụng cho nguồn AC công suất cao hoặc điện áp >1kV, hướng dẫn cách kiểm tra điện áp hiệu dụng và đỉnh.
IEC 60469 / IEEE 1057 – Waveform measurement and characterization.
→ Dùng khi cần đánh giá dạng sóng, méo hài (THD), độ ổn định pha và tần số của nguồn AC lập trình.
IEC 61000-4-13 / 4-28 – Electromagnetic compatibility (EMC) – Harmonic and frequency stability tests.
→ Được tham chiếu khi hiệu chuẩn nguồn AC dùng trong mô phỏng lưới điện hoặc thử nghiệm EMC.
Quy trình hiệu chuẩn nguồn AC
Bước 1: Chuẩn bị và kiểm tra an toàn
Kiểm tra nguồn AC, dây nối, đầu ra, cầu chì và nối đất thiết bị.
Bảo đảm khu vực khô ráo, nhiệt độ, độ ẩm ở trong mức cho phép.
Đeo găng cách điện, giày bảo hộ và mặc quẩn áo đáp ứng tiêu chuẩn an toàn và kiểm tra thiết bị chuẩn còn hiệu lực hiệu chuẩn.
Bước 2: Cấu hình hệ thống đo
Kết nối đầu ra nguồn AC đến thiết bị chuẩn qua tải chuẩn hoặc trở shunt đo dòng.
Kiểm tra cực tính (L/N) và xác nhận các đường nối đất đúng theo IEC 61010-1.
Bước 3: Hiệu chuẩn điện áp AC
Thiết lập các mức điện áp: 100V, 150V, 220V, 300V (hoặc theo dải của thiết bị).
Đo giá trị điện áp thực tế bằng voltmet chuẩn hoặc đồng hồ vạn năng chuẩn.
Ghi nhận sai số: Sai số (%) = U thực – U hiển thị / U định mức x 100
So sánh với giới hạn cho phép (±0.1% đến ±0.2%).
Ví dụ: Nguồn AC đặt 220V và DMM đo được 220.3V ta có công thức tính toán như sau: Sai số = (220.3-220)/220 *100 =0.13%
Các chức năng khác có công thức tương tự.
Sai số cộng/trừ (Error limit)
nhiều nhà sản xuất ghi sai số dạng ±(0.1%Rd+0.05%FS)
với sai số này chúng ta sẽ thực hiện theo công thức tính: Sai số cho phép=0.1%giá trị đọc+0.05%xFS
FS (Full scale) – dùng thiết bị có thang đo cố định
Cách tính theo thang FS sẽ được thực hiện theo công thức sau: Sai số (%) = X chuẩn – X hiển thị / FS x 100
Ví dụ: nguồn AC với dòng 0 đến 10A (FS=10A). Ta đặt 5A và đo được 5.2A kết quả: Sai số = (5.13 – 5)/ 10 * 100 = 1.3%
Bước 4: Hiệu chuẩn dòng điện AC
Đặt nguồn ra các mức tải định danh (ví dụ 2A, 5A, 10A, 20A).
Đo dòng bằng shunt hoặc power analyzer, có thể sử dụng eload.
Tính sai số và ghi nhận kết quả từng mức.
Bước 5: Hiệu chuẩn tần số và pha
Cài đặt tần số 45Hz – 65Hz, đo bằng frequency counter chuẩn hoặc DMM.
Kiểm tra độ ổn định (stability) và độ sai lệch ±0.01Hz hoặc ±0.005%.
Với nguồn AC lập trình, kiểm tra pha (Phase angle) giữa các kênh – sai số thường ≤0.2°.
công thức tính sai số pha (Phase Error)
Pha tính theo độ (°): Sai số pha = θchuẩn−θhiển thị
Pha tính theo %: Sai số (%) = θchuẩn−θhiển thị / 360 x100
Bước 6: Kiểm tra dạng sóng và méo hài (THD)
Phân tích tín hiệu đầu ra bằng Power Analyzer hoặc FFT Analyzer.
Đảm bảo THD ≤1% với nguồn chuẩn hoặc ≤3% với nguồn thông thường.
Bước 7: Ghi kết quả và lập biên bản hiệu chuẩn
Tổng hợp dữ liệu đo, sai số, độ không đảm bảo đo.
So sánh với giới hạn kỹ thuật theo tiêu chuẩn IEC và tài liệu nhà sản xuất.
Lập biên bản hiệu chuẩn, dán tem hiệu chuẩn, ghi rõ ngày và chu kỳ hiệu chuẩn kế tiếp.
Các lưu ý an toàn trong hiệu chuẩn nguồn AC
- Không thao tác khi nguồn đang cấp điện áp cao.
- Luôn ngắt nguồn trước khi tháo dây đo hoặc chuyển mạch.
- Sử dụng biến áp cách ly và cầu dao phụ để bảo vệ thiết bị chuẩn.
- Không đo trực tiếp dòng cao bằng đồng hồ vạn năng thông thường.
- Đảm bảo hệ thống nối đất chung, tránh vòng dòng rò (ground loop).
Tiêu chuẩn đánh giá và sai số cho phép
Các tiêu chí kỹ thuật để đánh giá nguồn AC sau hiệu chuẩn thường được quy định theo các tiêu chuẩn IEC và ANSI như sau:
| Thông số | Giới hạn sai số điển hình | Tiêu chuẩn tham chiếu |
|---|---|---|
| Điện áp đầu ra | ±0.1% FS | IEC 60469 / ISO 17025 |
| Dòng điện đầu ra | ±0.2% FS | ANSI/NCSL Z540.3 |
| Tần số | ±0.01Hz hoặc ±0.005% | IEC 61000-4-28 |
| Góc pha | ±0.2° | IEEE 1057 |
| Méo hài tổng (THD) | ≤1% | IEC 61000-4-13 |
Nếu sai số vượt ngưỡng, kỹ thuật viên có thể hiệu chỉnh (calibration adjustment) việc này cần phải nhờ sự support từ hãng sản xuất hoặc đã biết cách điều chỉnh.
Chu kỳ hiệu chuẩn và chứng chỉ kết quả
Chu kỳ hiệu chuẩn thông thường là 12 tháng/lần, hoặc rút ngắn còn 6 tháng đối với nguồn sử dụng liên tục.
Sau khi hoàn tất, phòng hiệu chuẩn được công nhận ISO/IEC 17025 sẽ cấp Chứng chỉ hiệu chuẩn ghi rõ:
Kết quả đo và sai số từng thông số.
Độ không đảm bảo đo (Measurement Uncertainty).
Ngày hiệu chuẩn, ngày hiệu lực kế tiếp.
Dấu truy xuất chuẩn quốc gia (traceability mark).
Hiệu chuẩn nguồn AC là bước quan trọng để đảm bảo độ chính xác, ổn định và an toàn của các thiết bị điện, đồng thời duy trì tính truy xuất đo lường theo chuẩn quốc tế. Thực hiện quy trình hiệu chuẩn theo ISO/IEC 17025, tham chiếu các tiêu chuẩn IEC 61010-1, IEC 60469, IEC 61000-4-13/28 giúp doanh nghiệp, phòng lab và nhà máy điện – điện tử nâng cao độ tin cậy của phép đo, đáp ứng yêu cầu quản lý chất lượng toàn cầu.
IMST Đối tác chuyên sâu trong giải pháp và dịch vụ hiệu chuẩn nguồn AC
Với kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực đo lường – kiểm định, IMST tự hào là đơn vị cung cấp giải pháp hiệu chuẩn nguồn AC toàn diện nói riêng và các dòng sản phẩm khác nói chung, IMST cung cấp thiết bị chuẩn đo lường chất lượng cao của các hãng quốc tế như GW Instek, Meatest, Hioki, Keysight, time electronics…
IMST không chỉ hỗ trợ doanh nghiệp lựa chọn đúng thiết bị hiệu chuẩn điện áp – dòng điện – tần số phù hợp với từng cấp chính xác, mà còn có thể tư vấn tối ưu quy trình hiệu chuẩn, cách tính sai số – độ không đảm bảo đo (Uncertainty).
Bằng đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và sự am hiểu sâu sắc về thiết bị đo lường, IMST sẽ luôn đồng hành cùng khách hàng trong suốt vòng đời thiết bị: lựa chọn – triển khai – hiệu chuẩn – bảo trì – đào tạo vận hành, mang lại sự an tâm về chất lượng, độ chính xác và tính ổn định lâu dài.
Nếu bạn đang tìm kiếm một đối tác tin cậy để triển khai phòng Lab hiệu chuẩn, nâng cấp thiết bị, IMST luôn sẵn sàng hỗ trợ.
