Порядок установки и корректировки МПИ эталонов. Поверка электронных аналоговых и цифровых вольтметров и амперметров

Методы, схемы и средства поверки

Предпочтительным с точки зрения производительности измерений является метод прямых измерений поверяемым электронным вольтметром значений напряжения или тока (постоянного или переменного), воспроизводимых эталонной поверочной установкой или калибратором напряжения и (или) тока.

Схема соединений приборов при использ

овании этого метода представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема поверки вольтметров методом прямых измерений,

где ПУ – поверочная установка; ПВ – поверяемый вольтметр

При отсутствии поверочных установок соответствующего диапазона частот, форм сигнала и (или) уровней напряжения, а также при необходимости получения более высокой точности поверки, рекомендуется использовать метод непосредственного сличения показаний эталонного и поверяемого вольтметров, подключенных к источнику измеряемого напряжения параллельно или через эталонный делитель напряжения, как показано на рисунках 2 и 3.

Рисунок 2 - Структурная схема поверки вольтметров методом

непосредственного сличения, где ИГ – измерительный генератор; ЭВ – эталонный вольтметр

Рисунок 3 - Структурная схема поверки вольтметров методом

непосредственного сличения, где ЭД – эталонный делитель

Схема соединения средств измерений при методе непосредственного сличения для поверки высокочастотного электронного вольтметра приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Поверка вольтметра методом непосредственного сличения

показаний образцового и поверяемого вольтметров,

где 1 – измерительный генератор; 2 и 4 – коаксиальные кабели; 3 – коаксиальный переключатель; 5 – фильтр; 6 – коаксиальный измерительный соединитель-тройник или образцовый делитель напряжения; 7 – поверяемый вольтметр; 8 – нагрузочный резистор; 9 – эталонный вольтметр

Применение в схеме фильтра объясняется необходимостью подавления в измеряемом напряжении высших гармонических составляющих. Коаксиальный переключатель необходим для отключения от входа вольтметров измеряемого напряжения без выключения генератора при выполнении операции «Установка нуля». В случае применения эталонного делителя напряжения его выходное сопротивление не должно превышать значения, определяемого из выражения:

, (5)

где Rвых – выходное сопротивление образцового делителя напряжения, Ом;

Rвх – входное сопротивление поверяемого вольтметра, Ом;

dдоп – предел допускаемой основной погрешности поверяемого вольтметра, %.

Если входное сопротивление поверяемого прибора имеет реактивную составляющую за счет входной емкости, то выходное сопротивление образцового делителя в Омах не должно превышать значения, определяемого из выражения:

, (6)

где f – частота, на которой производится измерение, Гц;

C – входная емкость поверяемого прибора, Ф.

При использовании эталонных поверочных установок или эталонных калибраторов напряжения, значение погрешности непосредственно отсчитывается по шкалам применяемых эталонных средств. Если же при поверке мы используем эталонные вольтметры, то погрешность определяется по формуле:

. (7)

В случае использования эталонных делителей напряжения, погрешность рассчитывается по формуле:

, (8)

где – коэффициент передачи эталонного делителя.

Выбор поверяемых точек

Для аналоговых вольтметров (амперметров) постоянного напряжения основную погрешность определяют на каждой числовой отметке шкалы основных пределов измерений поверяемого вольтметра. За основные принимаются пределы, нанесенные на шкалы отсчетного устройства вольтметра при множителе, равном единице.

На остальных пределах измерений основную погрешность определяют на конечных числовых отметках шкал, а также на отметках, на которых ранее были определены наибольшие положительная и отрицательная погрешности (или наибольшая и наименьшая погрешности, если все погрешности одного знака).

Для аналоговых вольтметров переменного напряжения вида В3 и В7 характерны многочисленность диапазонов и широкий диапазон частот с несколькими расширенными областями.

В соответствии с требованиями ГОСТ 8.118-85 при периодической поверке вольтметра переменного напряжения вначале требуется определить их погрешность при частоте градуировки на конечных числовых отметках всех поддиапазонов измерений и на всех числовых отметках основных поддиапазонов измерений, которых устанавливается обычно два.

Затем необходимо определить погрешность на конечных числовых отметках поддиапазонов измерений, где может быть обеспечено высокопроизводительное и высокоточное проведение измерений. Измерения проводят при значениях частот, соответствующих началу и концу всех областей (нормальной и расширенной). Погрешность вольтметров, имеющих несколько расширенных областей частот, определяют в каждой области при крайних значениях частот, на которых не определялась погрешность в смежной области с меньшим значением предела допускаемой погрешности.

Особенности поверки цифровых электронных вольтметров (амперметров) заключаются в дискретности отсчета измеряемого напряжения. Для цифровых вольтметров как основную погрешность, так и погрешность в рабочем диапазоне частот (временных интервалов – для импульсных вольтметров) рекомендуется определять в основном поддиапазоне измерений при его показаниях:

Погрешность на стальных поддипазонах измерений следует проверять при показаниях Х1 и Х5, а также при показаниях, на которых были получены наиболее близкие к пределу допускаемых значений положительные и отрицательные погрешности.

Для цифровых вольтметров постоянного тока измерения проводят при двух полярностях входного напряжения. При этом при отрицательной полярности основную погрешность определяют в трёх точках (начало, середина, конец) основного диапазона измерений и в одной точке (конец диапазона) на каждом из дополнительных диапазонов. Для цифровых вольтметров переменного тока измерения проводят на частотах fmin; 0,25(fmin + fmax); 0,5(fmin + fmax); 0,25(fmin + 3fmax); fmax основного диапазона, а для дополнительных диапазонов – в точках fmin и fmax.

 Скачать реферат