
【電】 scaling factor
graduation; mark; scale
【計】 scale
【化】 graduate; scale
【醫】 graduation; scale
factor
【電】 factor
在電氣工程與測量技術領域,刻度因數(Scale Factor)是描述測量系統中物理量與輸出信號比例關系的核心參數。其英文對應詞為“Scale Factor”或“Calibration Factor”,定義為輸入量與标準化輸出量的轉換系數,數學表達式可表示為:
$$ K = frac{Y{text{output}}}{X{text{input}}} $$
其中,$K$為刻度因數,$X{text{input}}$為輸入物理量(如電流、電壓),$Y{text{output}}$為對應的标準化輸出信號(如數字量或模拟量)。
電流互感器校準
在電力系統中,刻度因數用于電流互感器的變比計算。例如,2000:5的變比對應刻度因數為400,該參數直接影響電能計量精度。國際标準IEC 60044-1明确規定了刻度因數的誤差限值。
傳感器信號轉換
壓力、溫度傳感器的輸出信號(如4-20mA)通過刻度因數轉換為實際物理量。IEEE C57.13标準指出,刻度因數的穩定性受溫度漂移和長期老化影響。
數字信號處理
在模數轉換(ADC)中,刻度因數決定最小量化步長,其誤差會導緻系統線性度下降。相關理論可參考《Measurement Systems: Application and Design》教材(Ernest Doebelin著)。
刻度因數是測量系統中的關鍵參數,其定義和應用在不同領域有所差異,以下分領域解釋:
在高壓電力系統中,刻度因數指測量陡波前過電壓(特快速瞬态過電壓)時,傳感器或轉換裝置的校準參數。這類過電壓具有高頻、高幅值的特點,測量系統需通過傳感器将高壓信號轉換為可記錄的信號。此時刻度因數的準确性直接影響測量結果,但由于高壓信號的特殊性(如分布參數影響),其标定需通過專門方法完成。
在陀螺儀、加速度計等設備中,刻度因數(也稱标度因數)表示輸出量與輸入量的比例關系。例如:
部分文獻提到刻度因數與“最小刻度值”相關,即測量工具的最小分度單位(如直尺的1mm),但該定義權威性較低,需結合具體場景判斷。
領域 | 核心定義 | 典型應用場景 |
---|---|---|
電力工程 | 高壓信號測量系統的校準系數 | 陡波前過電壓監測 |
慣性導航 | 傳感器輸出與輸入量的比例系數(數學拟合) | 陀螺儀、加速度計标定 |
基礎測量工具 | 最小分度值(需謹慎參考) | 直尺、儀表讀數 |
建議根據具體學科或工程需求選擇對應的定義,并參考權威文獻或标準進行技術參數确認。
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