1 Анализ работы прибора вольтметра В7-37
жүктеу/скачать 0,5 Mb.
|
1 2
Байланысты:Курсовая работа по ИО
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.5 Запрещается подключать прибор к электрическим цепям с напряжениями более 300 В.
Введение
исключительно широкой областью частот – от постоянных до СВЧ (2Ггц); большой диапазон измеряемых значений напряжений – от долей микровольта до десятков киловольт; малой мощностью источника напряжений. Измеряют напряжение в электронных и радиотехнических устройствах преимущественно электронными вольтметрами. Классифицировать электронные вольтметры можно по различным признакам: по видам, т.е. по назначению – постоянного тока, переменного тока, импульсного тока, фазочувствительные, селективные, универсальные; по типу отсчетного устройства – аналоговые и цифровые; по методу измерения – прямого сравнения с мерой и нулевые (компенсационные); по измеряемому параметру напряжения – пиковые (амплитудные, среднеквадратического и средневыпрямленного значения; по частотному диапазону – НЧ, ВЧ, СВЧ и широкодиапазонные; по схеме входа – с открытым и закрытым входом. При измерении напряжения постоянного тока определяют его значение. Целью измерения напряжения переменного тока является, как правило, нахождение значения какого-либо его параметра. Напряжение переменного тока характеризуют четырьмя основными параметрами: пиковым, средним, средневыпрямленных и среднеквадратическим значениями. Пиковое значение Um (амплитудное – для синусоидальных сигналов) – наибольшее мгновенное значение напряжение за время измерения (или за период, при разнополярных, несимметричных кривых напряжения различают положительное и отрицательное пиковые значения). Среднее значение за время измерения (или за период) это – постоянная составляющая напряжения: U0= . Средневыпрямленное значение –это среднее значение модуля напряжения : Uсрв= . Среднеквадратическое значение напряжения: U= Анализ работы вольтметра В7-37 Назначение Вольтметр В7-37 предназначен для измерения постоянного напряжения; среднеквадратического значения переменного напряжения синусоидальной формы; постоянного и переменного тока с использованием внешнего шунта; электрического сопротивления. Вольтметр В7-37 применяется при профилактике, ремонте и наладке различных радиоэлектронных устройств, средств связи, электротехнической аппаратуры и др. Технические данные Диапазон измеряемого прибором постоянного напряжения от 10-4 до 1000В перекрывается поддиапазонами 0,1; 1; 10; 100 и 1000В. Диапазон измеряемого прибором переменного напряжения через входные гнезда от 10мВ до 1000В перекрывается поддиапазонами 0,1; 1; 10; 100 и 1000В. Диапазон измеряемого прибором с пробником переменного напряжения от 0,1 до 100В перекрываются поддиапазонами 1, 10 и 100В. Применением делителя напряжения ДН – 519 обеспечивается измерение переменного напряжения от 100 до 1000В. Диапазон измеряемого прибором с шунтом постоянного тока от 10мА до 10А перекрывается поддиапазонами 10, 100мкА, 1, 10, 100мА, 1 и 10А. На всех поддиапазонах при значении тока, равных верхнему пределу поддиапазона измерения, падение напряжения составляет 0,1В. Диапазон измеряемого прибором с шунтом переменного тока от 10мА до 10А перекрывается поддиапазонами 10, 100мкА, 1, 10, 100мА, 1 и 10А. На всех поддиапазонах при значении тока, равных верхнему пределу поддиапазона измерения, падение напряжения составляет 0,1В. Диапазон измеряемого прибором электрического сопротивления от 1Ом до 10Мом перекрывается поддиапазонами 1, 10, 100, 1000кОм и 10Мом. Степень квантования (дискретность) прибора на первом поддиапазоне измерения: 10-4В – при измерении через входные гнезда постоянного и переменного напряжения; 10-3В – при измерении пробником; 1Ом – при измерении постоянного и переменного тока; 10-3А – при измерении переменного и постоянного тока. Прибор измеряет переменное напряжение в следующих областях частот: При измерении через входные гнезда: 20Гц – 50кГц на поддиапазонах 0,1 – 100В; 20Гц – 10кГц на поддиапазоне 1000В; При измерении пробником: 10кГц – 1000МГц на поддиапазонах 1-100В; 10кгц – 300МГц на поддиапазоне 10В с делителем ДН – 519 (до 1000В) Частоты градуировки: 1кГц – при измерении через входные гнезда; 100кГц – при измерении пробником. Нормальные области частот: 45Гц – 20кГц - При измерении через входные гнезда на поддиапазонах 0,1 – 100В; 20Гц – 10кГц - При измерении через входные гнезда на поддиапазоне 1000В; 10кГц – 50МГц - При измерении пробником на поддиапазоне 1 – 100В; 50кГц – 50МГц - При измерении пробником на поддиапазоне 10В с делителем ДН – 519 Рабочие области частот: 20 – 45Гц и 20 – 50кГц - При измерении через входные гнезда на поддиапазонах 0,1 – 100В; 50 – 1000МГц - При измерении пробником на поддиапазоне 1 – 100В; 10 – 50кГц и 50 – 300МГц - При измерении пробником на поддиапазоне 10В с делителем ДН – 519. Прибор с шунтом измеряет переменный ток в области частот от 20Гц до 1кГц. Частота градуировки 1кГц. Коэффициент стоячей волны напряжений на частоте 1000МГц не более 1,3 при измеряемом напряжении не более 100В. Время установления рабочего режима 15 минут. Габаритные размеры прибора не более 248х86х282мм. Масса прибора не более 2,4 кг. Рабочие условия применения прибора: Прибор сохраняет технические характеристики в рабочем интервале температур от минус 10 до +40°С (от 263 до 313K), относительной влажности до 80% пря температуре +25°С (298K), атмосферном давлении от 86 до 106 кПа (от 650 до 800мм.рт.ст. Принцип действия Характерной чертой прибора является высокая прочность материалов, из которых изготовлен его корпус. Что делает весьма удобным использование вольтметра даже в условиях постоянного производственного процесса. А высокая точность измерений делает В7-37 востребованным и в лабораториях. Модель отличается компактными габаритами и маленьким весом, очень удобна при транспортировке и использовании. Структурная схема прибора представлена на рисунке 1. Основными составными частями прибора являются: делитель напряжения ДН-519; пробник высокочастотный Пр; делитель напряжения ДН; входной делитель напряжения ВДН-1; входной делитель напряжения ВДН-2; взаимообратный преобразователь ВП; преобразователь средневыпрямленного значения ПСЗ; преобразователь сопротивления в постоянное напряжение ПС; аналого-цифровой преобразователь АЦП; блок цифровой индикации БЦИ; усилитель У; аналоговый индикатор АИ; блок питания БП; шунт Ш. Измеряемое постоянное напряжение поступает или непосредственно (поддиапазоны 0,1; 1 В), или через делитель ВДН-2 (поддиапазоны 10, 100 В), или делитель ВДН-1 (поддиапазон 1000 В) на вход аналого- цифрового преобразователя и вход усилителя аналогового индикатора. Значение измеряемого напряжения отображается на цифровом табло и аналоговом индикаторе. Измеряемое переменное напряжение, при измерении через входные гнезда, поступает или непосредственно (поддиапазоны 0,1; 1 В), или через делитель ВДН-2 (поддиапазоны 10, 100 В), или делитель ВДН-1 (поддиапазон 1000 В) на вход преобразователя средневыпрямленного значения. С выхода преобразователя сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя. Измеряемое переменное напряжение при измерении пробником подается на пробник Пр или непосредственно (поддиапазоны 1 — 100 В), или через делитель напряжения ДН-519 (1:100). На поддиапазоне 1В сигнал с выхода пробника поступает на преобразователь, построенный по методу взаимообратных преобразований. С выхода преобразователя сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя. На поддиапазонах 10 и 100В сигнал с выхода пробника через делитель напряжения ДН поступает непосредственно на вход аналого-цифрового преобразователя. При измерении постоянного и переменного токов используется универсальный шунт Ш, на котором при прохождении измеряемого тока создается падение напряжения, которое подается на вход аналого-цифрового преобразователя при измерении постоянного тока и на вход ПСЗ при измерении переменного тока. Измерение электрического сопротивления осуществляется путем измерения падения напряжения на измеряемом сопротивлении, которое создается протекающим через него током. Это напряжение подается на вход аналого-цифрового преобразователя. Рисунок 1 – Структурная электрическая схема вольтметра В7-37 Анализ методов и средств поверочных (аттестационных) работ Общие сведения Существует четыре метода поверки средств измерений: непосредственное сличение с эталоном; сличение с помощью компаратора; прямые измерения величины; косвенные измерения величины. Метод непосредственного сличения поверяемого (калибруемого) прибора с эталоном соответствующего разряда широко применяется для различных приборов в таких областях, как электрические и магнитные измерения, для определения напряжения. В основе метода лежит проведение одновременных измерений одной и той же физической величины поверяемым (калибруемым) и эталонным приборами. При этом определяют погрешность как разницу показаний поверяемого и эталонного средств измерений, принимая показания эталона за действительное значение величины. Достоинства этого метода в его простоте, наглядности, возможности применения автоматической поверки (калибровки), отсутствии потребности в сложном оборудовании. Метод сличения с помощью компаратора основан на использовании прибора сравнения, с помощью которого сличаются поверяемое (калибруемое) и эталонное средства измерения. Потребность в компараторе возникает при невозможности сравнения показаний приборов, измеряющих одну и ту же величину, например, двух вольтметров, один из которых пригоден для постоянного тока, а другой — переменного. В подобных ситуациях в схему поверки (калибровки) вводится промежуточное звено — компаратор. Для приведенного примера потребуется потенциометр, который и будет компаратором. На практике компаратором может служить любое средство измерения, если оно одинаково реагирует на сигналы как поверяемого (калибруемого), так и эталонного измерительного прибора. Достоинством данного метода специалисты считают последовательное во времени сравнение двух величин. Метод прямых измерений применяется, когда имеется возможность сличить испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом этот метод аналогичен методу непосредственного сличения, но методом прямых измерении производится сличение па всех числовых отметках каждого диапазона (и поддиапазонов, если они имеются в приборе). Метод прямых измерений применяют, например, для поверки или калибровки вольтметров постоянного электрического тока. Метод косвенных измерений используется, когда действительные значения измеряемых величин невозможно определить прямыми измерениями либо когда косвенные измерения оказываются более точными, чем прямые. Этим методом определяют вначале не искомую характеристику, а другие, связанные с ней определенной зависимостью. Искомая характеристика определяется расчетным путем. Например, при поверке (калибровке) вольтметра постоянного тока эталонным амперметром устанавливают силу тока, одновременно измеряя сопротивление. Расчетное значение напряжения сравнивают с показателями калибруемого (поверяемого) вольтметра. Метод косвенных измерений обычно применяют в установках автоматизированной поверки (калибровки). Для обеспечения правильной передачи размеров единиц измерения от эталона к рабочим средствам измерения составляют поверочные схемы, устанавливающие метрологические соподчинения государственного эталона, разрядных эталонов и рабочих средств измерений. Схемы передачи информации о размерах единиц при их централизованном воспроизведении называют поверочными. Поверочная схема — это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от государственного эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам измерений. Поверочная схема может быть: государственной и локальной. Государственная поверочная схема устанавливает передачу информации о размере единицы в масштабах страны. Она возглавляется государственными или специальными эталонами. Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических служб министерств (ведомств) и юридических лиц. Все локальные поверочные схемы должны соответствовать требованиям соподчиненности, которая определена государственной поверочной схемой. Государственные поверочные схемы разрабатываются научно-исследовательскими институтами Госстандарта РФ, держателями государственных эталонов. Локальная поверочная схема уточняет требования государственной схемы применительно к специфике данного ведомства. Она возглавляется рабочими эталонами. Государственные поверочные схемы утверждаются Госстандартом РК, а локальные — ведомственными метрологическими службами или руководством предприятия. 2.2 Методы поверки вольтметра постоянного и переменного тока Поверка может производиться следующими методами: методом подачи калибровочного напряжения переменного и постоянного тока или методом сравнения с образцовым прибором. К калибровочным, а также образцовым установкам относятся: калибратор напряжения постоянного тока типа В1-13 (мера напряжения), диапазон изменения 10-6 - 1000 В, класс точности 0,001, допустимый ток нагрузки 110 мА (до 100 В), 11 мА (свыше 100 В), выходное сопротивление 0,001 Ом. калибратор универсальный В1-9, диапазон изменения переменного напряжения 100 мкВ-100 В, класс точности 0,0002, напряжение на гнезде подключения внешнего прибора с входным сопротивлением ≥1МОм составляет 100В. Методы поверки амперметра постоянного и переменного тока Они могут поверяться тремя способами: методом подачи калибровочного напряжения переменного и постоянного тока, методом сравнения с образцовым прибором или методом сличения с помощью компаратора. К калибровочным установкам относятся: калибратор постоянного тока типа П321, диапазон изменения 1010-6-10 А, класс точности 0,03, максимальное напряжение нагрузки на пределах 10 мкА-100 мА: 30 B; 1 A: 10 В; 10 А: 2 В. калибратор универсальный В1-9 (является генератором и измерителем), диапазон изменения переменного тока 1 нА – 30 А, диапазон изменения постоянного тока 0,1 нА – 30 А, класс точности 0,015, напряжение на нагрузке 2 мА-2000 мА: до 4 В; 20 А: до 1,5 В; 20-30 А до 1 В; выходное сопротивление при 2 мА не менее 500 МОм; при 20 мА не менее 50 МОм; при 200 мА не менее 5 МОм; при 2000 мА не менее 0,5 МОм; 20-30 А не менее 3 кОм. К компараторам относятся: потенциометрическая установка постоянного тока типа У355, диапазон измерения от 0,3мкА до 80А, класс точности 0,01. К образцовым приборам относятся: цифровой мультиметр UT50C постоянного и переменного тока, диапазон измерения от 0,2 мкА до 20 А, класс точности 0,02. Методы поверки омметра Омметры могут поверяться двумя способами: методом сравнения с мерой электрического сопротивления или методом сравнения с образцовым прибором. При использовании метода сравнения с мерой используют многозначные меры электрического сопротивления. Многозначные меры электрического сопротивления постоянного тока предназначены для использования в качестве регулируемых мер сопротивления в цепи постоянного тока. Прибор выполнен на фольговых резисторах с номинальными значениями 10000, 1000, 100, 10, 1 Ом. Меры снабжены контактными зажимами от каждой декады для расширения области ее использования. К мерам электрического сопротивления относятся:мера электрического сопротивления многозначная Р33, диапазон воспроизводимых сопротивлений от 0,1 Ом до 99999,9Ом, класс точности 0,03. мера электрического сопротивления многозначная Р4002, диапазон воспроизводимых сопротивлений от 104 до 108 Ом, класс точности 0,05. Условия проведения испытаний 3.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия: - температура окружающего воздуха (20±5) °С, значение температуры поверить гигрометром психрометрическим ВИТ 2; - относительная влажность воздуха (75±5) %, значение влажности поверить гигрометром психрометрическим ВИТ 2; - атмосферное давление (97±5) кПа, значение давления поверить барометром-анероидом контрольным БАКМ-67; - напряжение питающей сети (220±11) В, значение напряжения поверить вольтметром Э 377; - частота питающей сети (50±0,5) Гц, значение частоты поверить частотомером сетевым ТС1.1/FS; - содержание гармоник не более 5%. 3.2 Перед поверкой средства поверки и поверяемый прибор должны быть подготовлены к работе согласно эксплуатационной документации. 3.3 Использование прибора требует выполнения требований стандартов ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ 12.1.019-79 и ГОСТ Р 51350-99. 3.4 К калибровке прибора допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации прибора и прошедшие проверку знаний правил техники безопасности, распространяющиеся на него.3.5 Запрещается подключать прибор к электрическим цепям с напряжениями более 300 В.жүктеу/скачать 0,5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 2