- Погрешность от влияния магнитного поля, создаваемого фазными токами ВЛ. Это поле наводит дополнительную ЭДС помехи в измерительной обмотке датчика, что вызывает погрешность в измерении механической нагрузки. Для уменьшения погрешности могут быть применены:
- подвеска датчика, ось X которого совпадает с осью воздушной линии, влиянием тока фазы, в которой установлен датчик, можно пренебречь;
- магнитные шунты, выполняемые из пластин того же материала, что и магнитопровод датчика, и устанавливаемые с обеих сторон магнитопровода с обмотками;
- короткозамкнутая обмотка, наносимая на магнитопровод и экранирующая намагничивающую и измерительную обмотки датчика.
- Погрешность от колебаний напряжения питания, обусловленная изменениями магнитной проницаемости. Для уменьшения этой погрешности параметры ДГН выбирают такими, чтобы напряженность магнитного поля в магнитопроводе соответствовала максимальной магнитной проницаемости.
При питании ДГН синусоидальным напряжением сети и использовании феррорезонансных стабилизаторов погрешность датчика удается уменьшить до 2% при колебаниях напряжения до 25%.
При питании ДГН от специальных источников стабильного напряжения прямоугольной формы этот вид погрешности может быть полностью исключен.
- Погрешность от магнитоупругого гистерезиса обусловлена невоспроизводимостью магнитного состояния ДГН при его нагрузке и разгрузке. Величина магнитоупругого гистерезиса определяется физикомеханическими свойствами материала магнитопровода: наличием механического гистерезиса (упругого последействия) и магнитного гистерезиса. Использование в магнитопроводе ДГН холоднокатаной электротехнической стали, имеющей небольшие потери на гистерезис и достаточно высокие упругие свойства (предел упругости на сжатие и растяжение) способствует уменьшению погрешности от магнитоупругого гистерезиса.
Величина механического гистерезиса может быть снижена до незначительных величин в результате специальной тренировки, способствующей уменьшению упругою последействия. Однако полностью исключить погрешность от магнитоупругого гистерезиса принципиально невозможно, так как он всегда будет проявляться благодаря наличию хоть и небольших потерь на гистерезис.
Тренировка датчиков заключается в многократном повторении циклов нагрузки и разгрузки в рабочем магнитном режиме датчика. В первом цикле нагрузки и разгрузки относительная погрешность (отношение максимальной разности вторичных напряжений прямого и обратного хода характеристики при данной нагрузке к изменению напряжения при нагружении ДГН от нуля до Рмакс) достигает 9-10% и более, а после многократного повторения циклов она становится менее 1% и в дальнейшем сохраняется на этом уровне. В связи с этим тренировка магнитоупругого датчика обязательна, так как значительно уменьшает погрешность измерения и способствует стабилизации его характеристики.
Существенную роль в снижении механического гистерезиса играет также правильный выбор конструкции и соблюдение технологии изготовления магнитопровода и силопередающего узла датчика. Некачественная сборка пакета пластин, наличие трения между ними, непостоянство точки приложения измеряемой нагрузки и пр. может привести к существенным погрешностям измерения и появлению временной нестабильности характеристики датчика в условиях длительной эксплуатации.
4. Температурная погрешность, вызванная изменениями активною сопротивления и магнитной проницаемости. Изменением активного сопротивления можно пренебречь, так как оно не превышает 4-5% полного сопротивления датчика.
Изменение магнитной проницаемости под влиянием температуры зависит от материала магнитопровода и значения напряженности магнитного поля. Кроме того, с увеличением магнитоупругой чувствительности датчика относительная температурная погрешность уменьшается. Температурное изменение магнитной проницаемости для электротехнической стали не превышает 2% на 10 °С.
Анизотропные датчики взаимоиндуктивного типа являются частично скомпенсированными в температурном отношении своей конструкцией, что обеспечивает более низкие, чем у других типов датчиков, температурные погрешности. Проведенные эксперименты показали, что температурная погрешность ДГН из холоднокатаной электротехнической стали находится в пределах 1% на 10 °С.
Учитывая то, что СТГН предназначены для контроля гололедноветровых нагрузок при температурах -15 - +5 °С, т.е. в достаточно узком диапазоне температур, можно не предусматривать специальных мер по температурной стабилизации ДГН. В таких случаях настройку системы необходимо выполнить при t=0 °С.
При необходимости компенсация температурной погрешности характеристики датчика при воздействии сезонных колебаний температур может быть выполнена в линейном преобразователе СТГН в процессе преобразования аналогового сигнала в цифровой. В аналоговых линейных преобразователях на магнитных усилителях для температурной коррекции может быть использовано управление на дополнительную обмотку от термочувствительного элемента.
Выполнение перечисленных выше требований позволяет создать ДГН, обеспечивающий измерение гололедной нагрузки с погрешностью менее 5% измеряемой величины, что вполне приемлемо для СТГН. Например, датчики типа ДМС-1 и ДМС-2, имеющие диапазон измеряемых нагрузок 0-2кН и 0-4кН, позволяют выполнить СТГН на ВЛ 10-35кВ с погрешностью измерения гололедной нагрузки не более 0,05кН.