Цифровий вольтометр

методом звіряння з мірою за допомогою компаратора. За робочі еталони застосовуються нормальний елемент та потенціометр постійного струму. Зазначені засоби повірки входять до складу потенціометричних установок (наприклад, У355 для постійного струму) ;

методом прямих вимірювань ЦВ, що повіряється, напруги, яка відтворюється багатозначною мірою. Як міра напруги при повірці ЦВ застосовуються калібратори напруги (наприклад, У358) або установки для повірки вольтметрів (наприклад, В1-9, В1-12, В1-20, В1-16).

У даній курсовій роботі перевірка основної похибки буде здійснюватися методом прямих вимірювань за допомогою калібратора напруги.

 

 

Робочі еталони, які застосовуються при повірці, мають відповідати таким вимогам:

відношення  межі допустимої похибки відтворення (вимірювання) напруги робочим еталоном до межі допустимого значення контрольованої метрологічної характеристики ЦВ, що повіряється, має бути в діапазоні від 1/10 до 1/2;

робочий еталон-міра або джерело напруги має забезпечувати змінювання напруги ступенями, які не перевищують 0, 25 номінального ступеня  квантування ЦВ, що повіряється;

при повірці на постійному струмі розмах пульсацій сигналу на вході ЦВ, що повіряється, має не перевищувати:

• для ЦВ, що реагують на миттєве значення вимірюваної величини, не мають фільтра у вхідному ланцюзі;
• для ЦВ, які побудовані за принципом подвійного інтегрування, частотно-імпульсних ЦВ та ЦВ з фільтром у вхідному ланцюзі (тут  – коефіцієнт придушення завад або коефіцієнт режекції фільтра, виражений у відносних одиницях) ;

 

при повірці на змінному струмі значення коефіцієнта гармонік сигналу на вході ЦВ має відповідати вимогам ТД на прилад конкретного типу. При відсутності таких вимог значення коефіцієнта гармонік має не перевищувати , де  – межа допустимої основної відносної похибки ЦВ;

нестабільність значення вимірюваної напруги на вході ЦВ, що повіряється, протягом 5 хвилин має не перевищувати .

 

 

На сьогодні немає діючого НТД, у якому в традиційному викладенні була б наведена методика повірки ЦВ. Методика повірки ЦВ конкретних типів має розроблятися повірником на підставі вимог методичних вказівок [2].

Фактично за метою та змістом документ [2] є керівництвом для розробників державних стандартів на методи і засоби повірки. Тому цей НТД порівняно з типовими державними стандартами на методи і засоби повірки є відносно складним, насиченим посиланнями на окремі елементи теорії побудови ЦВП, і вимагає наявності у повірника досить глибоких спеціальних знань і навичок.

 

 

При проведенні повірки повинні бути виконані наступні операції:

зовнішній огляд;

опробування;

перевірка відповідності вихідного коду показанням ЦВ;

перевірка основної похибки;

 

 

Роботу повинен виконувати фахівець, який має достатню підготовку в галузі метрології і випробувань електронних вимірювальних пристроїв.

Для повірки ЦВ роботу доцільно виконувати в два етапи, на кожному з яких потрібні виконавці різної кваліфікації (можливе виконання роботи одним виконавцем при його достатньої кваліфікації) :

вибір методик перевірки нормованих характеристик основної похибки з числа наявних, вибір зразкового засобу вимірювань і засобів повірки з числа наявних, вибір перевіряємих точок основного діапазону вивіреного ЦВ, вибір параметрів для кожної з методик контролю нормованих метрологічних характеристик – чисел відліків n, значень відносних контрольних допусків γ повинен зробити фахівець достатньої кваліфікації, що має досвід повірки електронних приладів. Він же повинен провести необхідний інструктаж повірника, який буде безпосередньо проводити перевірку ЦВ;

проведення повірки після інструктажу здійснює повірник електровимірювальних або радіовимірювальних приладів.

 

 

При проведенні повірки повинні бути дотримані наступні умови:

температура повітря 20±5 °С;

атмосферний тиск 84-106, 7 кПа (630-800 мм рт. ст.) ;

відносна вологість повітря 30-80%;

частота мережі живлення 50±0, 5 Гц.

 

 

 

При зовнішньому огляді перевіряють:

маркування ЦВ і наявність необхідних написів на зовнішніх панелях приладу.

комплектність ЦВ. Не допускаються до подальшої перевірці ЦВ, у яких відсутні або пошкоджені кабель підключення мережі живлення, кабель підключення вхідного сигналу, змінні блоки і сполучні кабелі до них, нестандартизованное повірочне обладнання, відсутній технічний опис та інструкція з експлуатації, НТД на методику повірки ЦВ даного типу.

Не допускаються до подальшої перевірці ЦВП, якщо при їх огляді виявлено наступні дефекти:

відсутні, розхитані або пошкоджені зовнішні частини, органи регулювання і управління;

всередині приладу знаходяться незакріплені предмети;

є тріщини, обвуглювання ізоляції та інші ушкодження.

 

 

Під час випробування визначається правильність індикації усіх символів в усіх розрядах індикатора ЦВ.

Крім того, при випробуванні не тільки здійснюється встановлення нуля і калібрування (встановлення номінальної градуювальної характеристики), але й контролюється запас регулювання відповідних параметрів. Запас регулювання нуля і калібрування відповідними органами поблизу їх граничного положення має бути не меншим, ніж 10% від усього діапазону регулювання.

 

 

Плавно регулюючи сигнал на вході прилада, встановлюють в кожному розряді лічильного пристрою по черзі всі передбачені в ньому символи і перевіряють відповідність символу лічильного пристрою і вихідного коду ЦВ.

ЦВ бракують, якщо хоча б один символ і значення вихідного коду не відповідають один одному або розміщення символу коду на вихідному роз'ємі ЦВ не відповідає зазначеному в експлуатаційній документації.

Також перевіряють рівні вихідних кодованих сигналів в кожному розряді на відповідність вимогам експлуатаційної документації. Перевірку проводять за методикою, наведеною в НТД на повіряємий ЦВ.

ЦВ бракують, якщо рівні вихідних сигналів не відповідають зазначеним в експлуатаційній документації.

 

 

 

Методика контролю основної похибки залежить від співвідношення між  і , а також між  і .

Якщо характеристики випадкової складової похибки ЦВ не нормовані, перед проведенням повірки визначають співвідношення випадкової похибки з систематичною. Для цього на вхід ЦВ, що повіряється, подається сигнал напругою (0. 9…1. 0) XN. Вхідну напругу плавно регулюють в незначних межах. Якщо при цьому можна досягти відсутності зміни показань у молодшому розряді ЦВ, випадкову складову вважають нехтовно малою. При наяві у молодшому розряді від двох до трьох найближчих показань вважають, що  сумірна з . Якщо при будь-якому незмінному значенні напруги у молодшому розряді ЦВ, який повіряється, з’являються показання, різниця між якими перевищує 2 , такий ЦВ бракують.

Якщо випадкова складова основної похибки ЦВ є нехтовно малою, при виборі кількості  спостережень у серії та відносного контрольного допуску  користуються даними таблиці 1. 1.

Таблиця 1. 1 Значення  та  при

 

Якщо випадкова складова основної похибки ЦВ сумірна з систематичною, при виборі кількості  спостережень у серії та відносного контрольного допуску  користуються даними таблиці 1. 2.

 

Таблиця 1. 2 Значення  та  при

 

Знак «-» означає, що забезпечення вимог до критерієв якості повірки при даному значенні неможливе, слід обрати робочий еталон вищого класу точності. При виборі значень  і  слід округлювати відношення  до найближчого меншого значення, а відношення  – до найближчого більшого значення, тобто у бік накладання жорсткіших вимог до критерієв якості повірки.

Для кожної контрольованої точки розраховуються контрольні значення вимірюваної напруги

 ; ,

де показання ЦВ, які відповідають номінальному значенню напруги для контрольованої точки.

На вході ЦВ, що повіряється, за показаннями робочого еталону встановлюють значення напруги , спостерігають п послідовних показань  ЦВ . Якщо на відліковому пристрої ЦВ з’являється хоча б одне показання, яке задовольняє умові , прилад вважається несправним. В іншому випадку за показаннями робочого еталону встановлюють значення напруги , спостерігають n послідовних показань  ЦВ. Якщо на відліковому пристрої ЦВ з’являється хоча б одне показання, яке задовольняє умові , прилад вважається несправним.

Аналогічні операції виконують для кожної з контрольованих точок кожного піддіапазону ЦВ.

 

 

У даній курсовій роботі були визначенні метрологічні характеристики ЦВ. На основі вибору оптимальних методів контролю метрологічних характеристик і спеціальних робочих еталонів, була розроблена методика повірки.

З виконанням даної курсової роботи, були отримані навички роботи з нормативно технічною документацією, аналізу вибору ефективних рішень, щодо організації і проведення повірки.

 

 

1. Крюков О. М. Повірка та калібрування засобів електро- і радіовимірювальної техніки: Навчальний посібник. – Харків: ХНАДУ, 2008. − 264 с.
2. МИ 1202-86. Приборы и преобразователи измерительные напряжения, тока, сопротивления цифровые. Общие требования к методике поверки. М. : Изд-во стандартов, 1986.