Файл: курсовая по поверке В7-26.doc

Введение

Электронные вольтметры (ЭВ) составляют наиболее обширную группу электронных приборов. Основное их назначение - измерение напряжения в цепях постоянного и переменного тока в широком диапазоне частот.

В данной курсовой работе будет произведена поверка электронного вольтметра

(далее ЭВ) В7-26 по параметру напряжению постоянного тока.

1. Основные сведения о средстве измерения

1.1 Назначение СИ

Вольтметр универсальный В7-26 предназначен для измерения постоянного, переменного синусоидального напряжения и сопротивления постоянному току в лабораторных и цеховых условиях.

Рабочие условия эксплуатации:

— температура окружающего воздуха от 263 до 313 К (от минус 10 до плюс 40°С);

— относительная влажность до 80% при температуре воздуха 298 К (+25 °С);

— атмосферное давление от 86 до 106 кПа (от 650 до 800 мм рт. ст.);

— питание прибора от сети переменного тока напряжением 220 ± 22 В, частотой 50 ±0,5 Гц и содержанием гармоник до 5%;

— отсутствие механических вибраций и мощных постоянных и переменных магнитных полей.

1.2 Структурная схема и принцип работы СИ

В ольтметр универсальный В7-26 выполнен в виде настольного переносного прибора.

Структурная схема вольтметра В7-26 представлена на рис.1.1

Структурная схема прибора (рис.1.1) состоит из следующих частей:

— высокочастотный делитель ДН-519;

— делитель постоянного и переменного напряжения низкой

частоты ДН-518;

— детектор;

— высокоомный делитель на входе усилителя постоянного тока (УПТ);

— УПТ;

— добавочные резисторы к измерительному прибору;

— измерительный прибор — микроамперметр;

— блок питания (БП).

Принцип действия

Измеряемый сигнал постоянного тока поступает непосредственно или через делитель ДН-518 на высокоомный делитель и далее на вход усилителя постоянного тока (УПТ). Сигнал переменного тока поступает непосредственно или через делитель ДН-519 или ДН-518 на детектор и далее через высокоомный делитель на УПТ.

На выходе УПТ подключен измерительный прибор (ИП) с добавочными резисторами, подключаемыми в соответствии с установленным поддиапазоном. Блок питания (БП) состоит из трансформатора, выпрямителей и стабилизатора и служит для питания УПТ и накальной цепи диода в детекторе, а также является источником измерительного напряжения для омметра и используется для компенсации падения напряжения на входном делителе, создаваемого начальным током диода.

1.3 Нормируемые метрологические характеристики

1 группа : Диапазоны измерений напряжений вольтметра и верхние пределы поддиапазонов в вольтах.

а) Диапазон измеряемых прибором постоянных напряжений

от 30 мВ до 300 В перекрывается поддиапазонами с верхними пределами 0,3; 1; 3; 10; 30; 100 и 300 В.

в) Применением внешнего делителя ДН-518 (1: 1000) обеспечивается измерение напряжений до 1000 В.

---

с) Диапазон измеряемых прибором переменных напряжений по низкочастотному входу от 200 мВ до 300 В перекрывается поддиапазонами с верхними пределами 1; 3; 10; 30; 100 и 300 В в области частот от 20 Гц до 20 кГц. Применением внешнего делителя ДН-518 (1: 1000) в области частот от 20 Гц до 3 кГц обеспечивается измерение напряжений до 1000 В.

д) Диапазон измеряемых прибором переменных напряжений по высокочастотному входу от 200 мВ до 100 В перекрывается поддиапазонами с верхними пределами 1; 3; 10; 30 и 100 В в области частот от 1 кГц до 1000 МГц. Применением внешнего делителя ДН-519 (1: 100) в области частот от 3 кГц до 300 МГц обеспечивается измерение напряжений до 1000 В.

е) Диапазон измеряемых прибором сопротивлений постоянному току от 10 Ом до 1000 МОм перекрывается поддиапазонами со средней отметкой 100 Ом; 1; 10; 100 кОм; 1; 10; 100 МОм.

2 группа: Переделы допускаемой осовной погрешности на частоте градуировки.

--Диапазон измерения напряжения постоянного тока:
30 мВ-300 В (0,3-1-3-10-30-100-300 В);
10 мВ-300 В (модернизированный вариант);
до 1000 В (с внешним делителем ДН-518).

-Основная погрешность измерения:
±2,5 % (на всех поддиапазонах);
±4 % (с внешним делителем).

Предел допускаемой приведенной основной погрешности прибора при измерении переменного напряжения, выраженная в процентах от конечного значения, установленного поддиапазона, не превышает значений, указанных в таблице 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1

Таблица пределов допускаемой основной погрешности при подаче на НЧ вход.

Измерение	Поддиапазоны с верхними пределами	Частота кГц	Предел допускаемой приведенной основной погрешности %
Через входные клеммы	1-300 В	1	±4,0
С внешнем делителем ДН-518 (1:1000)	1 В	1	±6,0

Таблица 1.2

Таблица пределов допускаемой основной погрешности при подаче на ВЧ вход.

Измерение	Поддиапазоны с верхними пределами	Частота	Предел допускаемой приведенной основной погрешности %
Пробником	1 В 3-100 В	1 кГц	±4,0
С внешнем делителем ДН-518 (1:1000)	3 и 10 В	1 Мгц	±6,0

Предел допускаемой основной погрешности прибора при измерении сопротивления постоянному току, выраженная в процентах от длины рабочей части шкалы, не превышает ±2,5%.

Длина рабочей части шкалы 68 мм.

Изменение показаний в процентах в рабочих областях частот относительно показаний на частотах 1 кГц и 1 МГц соответственно, не превышает значений, указанных в таблице 1.3.

---

Таблица 1.3

Таблица зависимости показаний от изменения частоты

Вид измерений	Поддиапазоны с верхними пределами	ЧАСТОТЫ
		От 20 Гц до 1кГЦ	От 3 до 20 кГц	От 1 до 3 кГц	Свыше 20 кГц до 50 МГц	Свыше 50 до 300 МГц	Свыше 300 до 600 МГц		Свыше 600 до 800 МГц	Свыше 800 до 1000 МГц
Измерение показаний в процентах относительно показаний на частотах 1 кГц и 1 МГц
Через выходные клеммы	1-300 В	±2,0
С внешнем делитель ДН-518 (1:1000)	1 В	±3,0
Пробником	1-100 В	-	±2,0			±5,0		±10,0	±20,0	±30,0
С внешним делителем ДН-519 (1:100)	3 и 10 В	-----		±3,0		±10,0

3 группа : Предел допускаемой дополнительной погрешности (изменения показаний или погешности)

1. Изменение показаний прибора при всех видах измерения напряжений без внешних делителей, вызванное отклонением температуры в пределах рабочей области температур, не превышает 0,8 значения предела допускаемой основной погрешности на каждые 10 К. Изменения температуры, 0,7 значения предела допускаемой основной погрешности при использовании внешних делителей и 0,5 значения предела допускаемой основной погрешности при измерении сопротивлений

2. Изменение показаний прибора, вызванное изменением напряжения сетевого электропитания от номинального значения в рабочих условиях применения на ±10% и ±5%, не превышает половины предела допускаемой основной погрешности. При отклонении напряжения питания на ±10% допускается коррекция нуля органами управления.

4 время установления показаний

Не указано в данном приборе

5 группа : номинальное значение входных сопротивлений вольтметра

Активное входное сопротивление прибора не менее:

30 МОм — при измерении постоянного напряжения;

5 МОм — при измерении переменного напряжения через входные клеммы на частоте 5 кГц;

75 кОм — при измерении переменного напряжения пробником на частоте 100 МГц.

Входная емкость прибора не превышает:

20 пФ — при измерении через входные клеммы (без емкости присоединительных проводов);

1,5 пФ — при измерении с пробником;

3,0 пФ — при измерении с делителем ДН-519.

Коэффициент стоячей волны тройниковых переходов с волновыми сопротивлениями 50 и 75 Ом на частотах от 1 кГц до 1000 МГц не превышает 1,3 при измеряемом напряжении не более 100 В.

Прибор обеспечивает свои технические характеристики в пределах норм, установленных технических условиях (ТУ), после времени самопрогрева, равного 15 мин.

Основная погрешность прибора не превышает норм, указанных в ТУ, при измерении напряжения переменного тока с постоянной составляющей до 250 В и при измерении напряжения постоянного тока с наложенным напряжением переменного тока частотой 50 Гц не более 10% от измеряемого постоянного напряжения.

---

Раздел 2. Поверка средств измерения

2.1 операции поверки

Поверка электронных вольтметров включает в себя следующие операции:

2.1 ) - внешний осмотр;

2.2) - опробование;

2.3) - определение погрешности в нормальной области частот;

2.4) - определение погрешности в расширенной области частот.;

2.5) - определение погрешности по постоянному напряжению.;

2.5) – определений погрешности измерения сопротивлений

2.2 средства поверки

Поверка аналоговых электронных вольтметров выполняется в соответствии с ГОСТ 8.118-85 ГСИ. Вольтметры электронные аналоговые переменного тока. Методика поверки

При выборе метода и образцового прибора необходимо обеспечивать, чтобы среднеквадратическая величина из значений погрешностей образцового прибора и метода поверки была, по крайней мере, в три раза меньше допустимой погрешности поверяемого прибора.

В данной работе в качестве образцовых СИ были применены следующие средства поверки :

1) Установка В1-8

Основные характеристики установки В1-8

-Диапазон выходных напряжений переменного и постоянного тока 10 мкВ - 300 В

-с номинальными значениями, соответствующими ряду:

-0,1- 0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,8 -0,9 -1 -1,5 -2,0- 2,5 -3

-Пределы регулировки выходных напряжений: ±5, ±10%

-Коэффициент гармоник выходных напряжении переменного тока ≤ 2%

-Частота выходного напряжения: 45, 400 и 1000 Гц

-Переменная составляющая выходного напряжения постоянного тока не превышает ±0,01% от номинального значения

-Установка В1-8 позволяет производить поверку вольтметров с входным сопротивлением ≥ 100 кОм

Погрешность установки выходных напряжений в процентах не превышает, % как указано в таблице 1.4

Таблица 1.4

Выходное напряжение	На постоянном токе	на переменном токе
Uн	± ( 0.2 +0.0003/Uн)	± (0.3 + 0.0003/Uн)
Uн ±5%	± ( 0.25 +0.0003/Uн)	± (0.4 + 0.0003/Uн)
Uн ± 10%	± ( 0.3 +0.0003/Uн)	± (0.5 + 0.0003/Uн)

Для расширения диапазона измерений по постоянному напряжению до 1000 В рекомендуется использовать либо измерительную установку У358 используя метод прямых измерений, как показано на рисунке а1,

Рис. а1

У358

В7-26

либо источник стабилизированных напряжений ИСН-1 и цифровой вольтметр В7-49 , используя структурную схему поверки методом непосредственного сличения , как показано на рисунке а2.

Рис. а2

В7-26

ИСН-1

В7-49

2)УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЕРКИ ВОЛЬТМЕТРОВ ПО ПЕРЕМЕННОМУ ТОКУ В1-9

Источник калиброванных напряжений переменного тока. ДУ поддиапазонами напряжений и дискретными частотами.

Основные технические характеристики прибора В1-9:

Диапазон частот: 20 Гц-100 кГц (перекрывается при ручном управлении поддиапазонами:

20-100, 100-1000 Гц, 1-10, 10-100 кГц).

Фиксированные частоты:

-20-40-60-80-100-200-400-600-800 Гц

- 1-2-4-6-8-10-20-40-60-80-100 кГц (ДУ).

---

Диапазон выходных напряжений переменного тока:

100 мкВ-100 В (1-10-100 мВ - 1-10-100 В),

до 1000 В (с блоком усиления Я1В-22).

Допустимый ток нагрузки прибора не более:

10-5 А (1, 10 и 100 мВ),

(Uн/Uк)10-2 (1, 10 и 100 В).

3)Магазин сопротивлений Р33

Применяется в качестве меры сопротивления в цепях постоянного тока и дает возможность получать сопротивление от 0,1 до 99999,9 0м.

Основные технические характеристики прибор Р33

Класс точности	0,2/6Х10-6
Количество декад	6
Устанавливаемое значение сопротивления, 0м	от 0,1 до 99999,9
Номинальное сопротивление одной ступени:	высшей декады 10000 0м низшей декады 0,10м

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

3) Диодно-компенсационный вольтметр переменного тока В3-49

Предназначен для измерения среднеквадратического значения напряжения переменного тока синусоидальной формы.

Основные технические характеристики прибора В3-49

Диапазон частот	20 Гц-1000 МГц
Диапазон измеряемых напряжений	от 10мВ до 100В
Диапазон рабочей области частот, МГц	10-1000
Входное сопротивление на частоте 100 МГц, кОм	80
Входная емкость, не превышает, пФ	1,5

3) генератор сигналов низкочастотный Г4-119

Генератор является источником синусоидальных электрических сигналов с высокой точностью и стабильностью частоты, и широким диапазоном регулировки уровня выходного сигнала.

Основные технические характеристики прибора Г4-119

Диапазон частот 20 Гц-50 МГц (с дискретностью через 1Гц) 

 Пределы допускаемой основной погрешности установки: 
частоты ±3*10^-7f
выходного напряжения, % ±(4-20) (1 В-100 мкВ);

±6 (с аттенюатором и выносным делителем) Погрешность установки частоты, %: ±[1 +(50/f)] (10 Гц-20 кГц); ± 1,5 (20-200 кГц)

 Выходное напряжение 1 В - 0.001 мкВ (75; 30; 0,75 Ом)

4) Генератор высокочастотных сигналов Г4-120

Г4-120 генератор сигналов высокочастотный предназначен для питания ВЧ энергией различных радиотехнических устройств, где не требуется точно установленного уровня выходной мощности и может применяться в лабораторных, заводских и полевых условиях.

Основные технические характеристики прибораГ4-120

Диапазон частот, МГц	200 - 800
Основная погрешность установки частоты, %, не более	±1,5
Уровень выходной мощности генератора, не менее, мВт - на внешней нагрузке, Ом - при КСВ нагрузки, не более	1 75 1,5

5) Генератор высокочастотных сигналов Г4-76А

Генератор предназначен для поверки и настройки радиоэлектронной аппаратуры, работающей в режиме немодулированных колебаний и амплитудно - импульсной модуляции.

Основные технические характеристики прибора Г4-76А

Диапазон частот 400-1200 МГц

Погрешность установки частоты 1%

Погрешность установки частоты 1%

Нестабильность частоты 0,01 %

Выходная мощность, Вт:

калиброванная 10-3 - 10-15;

некалиброванная > 0,5

---