Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрология, стандартизация и сертификация. Учебно-методическое пособие
.pdf
51
2. Выбор метода калибровки и эталонных СИ
Основные требования к эталонным СИ установлены в [3]. Выбор метода
калибровки и вида эталонных СИ определяется техническими
и экономическими факторами, такими как обеспечение необходимого
соотношения точности калибруемых приборов и эталонных СИ; наличие
комплекта эталонных СИ, согласованных со всей номенклатурой калибруемых
приборов по диапазонам измерений и частот; объем калибровочных работ;
квалификация персонала
и т. д. Эти требования конкретизируются в поверочных схемах (см., например, [9]).
По составу калибровочного оборудования и характерным операциям,
выполняемым при определении погрешности прибора, можно выделить две
группы методов:
методы, основанные на использовании эталонных измерительных
приборов (наиболее простой из них – метод непосредственного сличения с
использованием аналогового прибора прямого действия);
методы, основанные на использовании эталонных мер электрических
величин (калибраторов и потенциометров).
В первом случае (рис. 1, а) сигнал от источника И измеряемой величины
подают на калибруемый (поверяемый) и эталонный приборы (ПП и ЭП) и
сравнивают показания Х
эталонного прибора. Абсолютная погрешность калибруемого (поверяемого)
Х
Э
прибора при этом определяется как разность показаний:
Методы второй группы (рис. 1, б) состоят в сравнении показания
калибруемого (поверяемого) прибора со значением Х
воспроизводящей измеряемую величину.
; обеспечение необходимой производительности работ
калибруемого (поверяемого) прибора с показанием
П
Δ = Х
П
– ХЭ .
эталонной меры (М),
м
(5)
52
м
пп
эп
и
пп
X
n
X
м
X
э
а б
Рис. 1. Структурные схемы калибровки (поверки) СИ при помощи
эталонных приборов (а) и мер (б)
Вне зависимости от выбранного метода и средств калибровки должно
быть выполнено требование по соотношению пределов допускаемых
погрешностей эталонного и калибруемого СИ (обычно составляет 1:5).
В данной работе предлагается использовать метод второй группы, при
этом в качестве эталонных
приборов используются приборы В1-9 и В1-13.
3. Основные требования к средствам и условиям
калибровки
Соотношение пределов допускаемой абсолютной основной погрешности
эталонных СИ и калибруемых вольтметров для каждой отметки шкалы должно
быть не более 1:5 при калибровке приборов всех классов точности. Допускается
соотношение не более 1:3 при калибровке вольтметров классов точности
от 0,05 до 0,5 и не более 1:4 – классов точности от 1,0 до 5,0; при этом вариация
эталонного
предела допускаемой основной погрешности.
соответствующие диапазоны калибруемого (поверяемого) прибора.
прибора не должна превышать половины абсолютного значения
Диапазоны частот и измерений калибраторов должны включать
При калибровке на постоянном токе приборов магнитоэлектрической
53
системы в качестве эталонных СИ применяют приборы этой же системы.
Приборы постоянного и переменного тока калибруют (поверяют) на
том роде тока, для которого они предназначены.
Многодиапазонные приборы допускается калибровать на всех
числовых отметках шкалы лишь на одном диапазоне измерений, на
остальных диапазонах достаточно проводить калибровку на двух отметках
шкалы: на
числовой отметке, соответствующей нормирующему значению
шкалы, и числовой отметке, на которой получена максимальная
погрешность на полностью поверяемом (основном) диапазоне измерений.
Приборы, измеряющие несколько величин, должны быть поверены по
каждой измеряемой величине отдельно.
При проведении калибровки должны быть соблюдены следующие
условия:
температура окружающего воздуха:
(20±2) ˚С – для классов точности 0,05–0,5;
(20±5) ˚С – для классов точности 1,0–5,0;
относительная влажность воздуха 30–80 %;
атмосферное давление (100±6) кПа.
4. Описание эталонных приборов
4.1. Прибор для поверки (калибровки) вольтметров переменного
тока В1-9
4.1.1. Описание прибора В1-9
Прибор В1-9 представляет собой источник калиброванных
напряжений (ИКН) переменного тока и предназначен для поверки
(калибровки) вольтметров и преобразователей переменного тока.
54
Основная погрешность, %
Область значений
Диапазон
В качестве нормальных условий эксплуатации, при которых
обеспечивается основная погрешность прибора, установлены:
температура окружающего воздуха (20±2) ˚С;
относительная влажность воздуха (65±15) %;
напряжение сети (220±4,4) В с частотой (50±0,5) Гц.
Диапазон выходных напряжений переменного тока прибора от 100 мкВ
до 100 В среднего квадратического значения перекрывается шестью
поддиапазонами: 1, 10, 100 мВ; 1, 10, 100 В.
Диапазон частот выходного напряжения прибора от 20 Гц до 100 кГц
перекрывается четырьмя поддиапазонами:
20–100 Гц (множитель ×10);
100–1000 Гц (множитель ×100);
1–10 кГц (множитель ×1к);
1–100 кГц (множитель ×10к).
Диапазон отклонения значения выходного напряжения с помощью ручки
ПОГРЕШНОСТЬ по верхней шкале прибора находится в пределах от ±0,01 %
до ±0,3 % (множитель ×0,1) и от ±0,1 до ±3 % (множитель ×1).
Основная погрешность выходного напряжения прибора не превышает
значений, указанных в табл. 1.
Время установления выходного напряжения не превышает 15 с.
Таблица 1
Основная погрешность выходного напряжения прибора В1-9
напряжений, В
§
¨
02,0
¨
©
§
¨
05,0
¨
©
U 001,0002,0
r
r
k
U
U 001,0002,0
k
U
·
¸
¸
n
¹
·
¸
¸
n
¹
10-4–10
10–100
частот
400 Гц–10 кГц
55
Окончание табл. 1
Основная погрешность, %
Область значений
Диапазон
Примечания:
, В.
Uk – верхнее значение установленного диапазона, В;
Un – номинальное значение установленного выходного напряжения не превышает
4.1.2. Порядок работы с прибором В1-9
4.1.2.1. Заземлить прибор с помощью клеммы защитного заземления на
задней панели прибора.
4.1.2.2. Установить тумблер ДУ в нижнее положение.
ВНИМАНИЕ! Не переключать тумблер ДУ в верхнее положение.
4.1.2.3. Включить прибор в сеть 220 В с частотой 50 Гц и установить
тумблер включения сети
прибора должны автоматически включиться лампочка СЕТЬ и лампочки,
сигнализирующие о следующем рабочем режиме прибора:
ВНИМАНИЕ! Если через 20 с после включения прибора не гаснет лампа
ПЕРЕГРУЗКА, то это свидетельствует о неисправности прибора и его необходимо
выключить из сети.
напряжений, В
§
¨
05,0
¨
©
§
¨
05,0
¨
©
§
¨
1,0
¨
©
§
¨
1,0
¨
©
U 005,0002,0
r
r
r
r
k
U
U 005,0005,0
k
U
U 005,0005,0
k
U
U 005,0005,0
k
U
·
n
n
n
n
¸
¸
¹
·
¸
¸
¹
·
¸
¸
¹
·
¸
¸
¹
10-4–100 60–400 Гц
10-4–10
10–100
10-4–100
частот
10–100 кГц
20–60 Гц
в положение СЕТЬ ВКЛ, при этом на передней панели
поддиапазон выходного напряжения – 1 мВ;
поддиапазон частот выходного напряжения – множитель ×10к;
множитель погрешности – 0;
вид обратной связи – ВНУТР.
56
Примечания
Поддиапазон
напряжения
Обратная
Требуется маленький ток
нагрузки или если
используются короткие
соединительные провода
из ЗИП
1 мВ
10 мВ
100 мВ
1 В
10 В
100 В
Требуется минимальная
погрешность при длинных
соединительных проводах
или низкоомной нагрузке
Четырехпроводная
1. После включения должны наблюдаться признаки работы вентилятора
(шум электродвигателя).
2. После нажатия клавиши 1 В и клавиши ВНЕШН примерно через
2,5 мин (не более) должна загореться лампа ПЕРЕГРУЗКА. Это
свидетельствует об исправности системы защиты прибора от перегрузки.
3. После загорания лампочки ПЕРЕГРУЗКА через 1–2 с включить режим
ВНУТ.
4.1.2.4. Прогреть
прибор в течение 1 ч.
4.1.2.5. Выходное напряжение снимается с клеммы ВЫХОД 1. Снятие
напряжения осуществляется по двухпроводной или четырехпроводной линии
(рис. 2, 3). Двухпроводная линия связи с поверяемым (калибруемым) прибором
используется при внутренней обратной связи в приборе (должна быть нажата
клавиша ВНУТ), а четырехпроводная линия – при внешней обратной связи в
приборе (должна
быть нажата клавиша ВНЕШН и снята перемычка между
0 и ┴). При выборе типа линии связи прибора В1-9 с поверяемым прибором
можно руководствоваться данными табл. 2.
Таблица 2
Выбор линии связи
Условия измерения
выходного
1 В
10 В
100 В
связь
ВНУТР
ВНЕШН
Линия связи
Двухпроводная
57
При внутренней обратной связи ток нагрузки берется с клеммы «С»
выхода 1. При этом обязательно будет иметь место небольшое падение напряжения
в подводящих проводах, что вызовет появление погрешности выходного
напряжения в месте подключения поверяемого прибора. Эта погрешность будет
незначительна, если используется короткие соединительные провода из ЗИП. При
использовании других соединительных кабелей
погрешность будет
пропорциональна току нагрузки и сопротивлению подводящих проводов.
Целью использования внешней обратной связи является компенсация
падения напряжения в подводящих проводах.
ВНИМАНИЕ! Когда выбрана внешняя обратная связь (нажата клавиша
ВНЕШН), а клеммы ВНЕШН не соединены с нагрузкой, схема коррекции
выходного напряжения воспринимает это как понижение напряжения на нагрузке и
соответственно
корректирует выходное напряжение. Выходное напряжение при
этом увеличивается приблизительно на 40 %, и светится лампа ПЕРЕГРУЗКА.
4.1.2.6. Подключить калибруемый (поверяемый) прибор в соответствии со
схемой, изображенной на рис. 2 или 3.
Рис. 2. Двухпроводная схема электрического соединения калибратора
и калибруемого (поверяемого) прибора
Рис. 3. Четырехпроводная схема электрического соединения калибратора
и калибруемого (поверяемого) прибора
58
4.1.2.7. Путем нажатия клавиш ВНУТР или ВНЕШН выбрать
необходимый вид обратной связи. Соединение прибора с поверяемым объектом
должно соответствовать табл. 3.
4.1.2.8. Нажать на клавишу МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ и, вращая ручку
ЧАСТОТА, выбрать необходимую частоту выходного напряжения. Значение
частоты выставляется в соответствии с номинальной частотой вольтметра и не
изменяется на протяжении всей
работы.
4.1.2.9. Нажать на клавишу требуемого подддиапазона напряжения и
ручками установки установить необходимое выходное напряжение.
ВНИМАНИЕ!
Левую крайнюю ручку установки выходного напряжения вращать от 0 до
1 против часовой стрелки, а остальные ручки от 0 до 9 – по часовой стрелке.
При использовании прибора В1-9 в качестве источника точных
напряжений необходимо
выключить шкалу погрешности (множитель
погрешности 0).
При множителе погрешности, отличном от нуля, выходное напряжение
отличается от установленного.
Запрещается переход с поддиапазона 100 V на поддиапазон 1 V и
обратно, с поддиапазона 1 V на 100 V без предварительного включения
поддиапазона 10 V.
В случае, если загорается лампочка ПЕРЕГРУЗКА, необходимо
отключить прибор В1-9 от сети.
Лампочка светится в
к выходным клеммам прибора подключена слишком низкоомная
следующих случаях:
нагрузка (перегрузка по току);
провода обратной связи не подключены к нагрузке при внешней
обратной связи;
не вставлена заглушка в гнездо ВЫХОД 2, если нагрузка подключена
к клеммам ВЫХОД 1.
59
4.1.2.10. Перед отключением калибруемого (поверяемого) прибора от
Поддиапазон, В
ускаемой основной
10
10
-5
–10
5·10-5U
+ 4·10-5
100
10
-4
–100
5·10-5U
+ 5·10-4
1000
10
-3
–1000
6·10-5U
+ 5·10
-3
(при U
500 В)
1·10
прибора В1-9 необходимо выполнить следующие операции:
нажать клавишу 1mV;
нажать клавишу множителя погрешности 0;
нажать клавишу ВНУТР.
4.2. Прибор для поверки (калибровки) вольтметров В1-13
4.2.1. Описание прибора В1-13
Прибор В-13 представляет собой широкодиапазонный прецизионный
источник калиброванных напряжений и токов (ИКН, ИКТ) и предназначен для
использования при поверке (калибровке) измерительной аппаратуры
постоянного тока.
Нормальные условия эксплуатации аналогичны условиям для прибора
В1-9.
Режим ИКН. Диапазон установки выходных напряжений 10
Регулирование выходного напряжения – ступенчатое с дискретностью 10
(U
– значение напряжений верхней границы установленного поддиапазона).
d
-5
…103 В.
-6
Ud
Сведения о погрешности и поддиапазонах представлены в табл. 3.
Таблица 3
Погрешности и поддиапазоны режима ИКН
Примечание. U
Выходные напряжения, В
– напряжение, установленное на выходе прибора.
k
Предел доп
погрешности установки
напряжения, В
k
k
k
-4
Uk (при U
> 500 В)
k
k d
60
4.2.2. Порядок работы с прибором В1-13
4.2.2.1. Заземлить прибор, для чего соединить клемму защитного
заземления с зануленным зажимом питающей сети.
4.2.2.2. Установить тумблер СЕТЬ в нижнее выключенное положение,
а декадные переключатели – в нулевое положение (повернуть против
часовой стрелки до упора).
4.2.2.3. Нажать кнопку СБРОС, освободить зажимы дистанционного
выхода от перемычек
и закрыть их предохранительной крышкой.
4.2.2.4. Установить поддиапазон 10 В.
4.2.2.5. Вставить вилку сетевого кабеля в розетку, включить прибор
тумблером СЕТЬ.
4.2.2.6. При использовании прибора в режиме ИКН (при калибровке
или поверке вольтметров) необходимо произвести следующие операции:
убрать закорачивающие перемычки между клеммами;
соединить клеммы +Т и + П с выводами положительной
полярности нагрузки;
аналогично соединить с нагрузкой клеммы –Т и – П.
ВНИМАНИЕ! Следите за тем, чтобы на одном конце нагрузки
соединялись однополярные клеммы, в противном случае возможна потеря
работоспособности прибора.
Примечание. Отключение выхода прибора обеспечивается нажатием
кнопки СБРОС, а его запуск – кнопки ПУСК.
ВНИМАНИЕ! Все манипуляции с клеммами и перемычками, а
также
отключение (подключение) калибруемого (поверяемого) прибора должны
осуществляться только при нажатой кнопке СБРОС. При загорании
индикатора высокого напряжения нажмите кнопку СБРОС и устраните
причину перегрузки.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]