Методика поверки «ГСОЕИ. Системы электрического контроля с летающими пробниками SPEA 4000, SPEA 4000S2» (ΜΠ 206.1-032-2019)

Федеральное государственное унитарное предприятие «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»

(ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по производственной

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Методика поверки

МП 206.1-032-2019 г. Москва 2019

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение

• 1 Операции поверки

• 2 Средства поверки

• 3 Требования к квалификации поверителей

• 4 Требования безопасности

• 5 Условия проведения поверки

• 6 Подготовка к поверке

• 7 Проведение поверки

• 8 Обработка результатов измерений

• 9 Оформление результатов поверки

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок систем электрического контроля с летающими пробниками SPEA 4000, SPEA 4000S2, изготавливаемых фирмой «SPEA S.p.A.», Италия.

Системы электрического контроля с летающими пробниками SPEA 4000, SPEA 4000S2 (далее по тексту - системы) предназначены для комплексного автоматизированного внутрисхемного и функционального контроля печатных плат путем измерений электрического сопротивления, электрической емкости, индуктивности, напряжения постоянного тока, а также для отображения и сохранения в электронном виде или на бумажном носителе результатов измерений.

Интервал между поверками (межповерочный интервал) - 1 год.

Периодическая поверка средств измерений в случае их использования для измерений меньшего числа величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений, по отношению к указанным в разделе «Метрологические и технические характеристики» Описания типа, допускается на основании письменного заявления их владельца, оформленного в произвольной форме. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке средства измерений.

• 1.1 При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

• 2.1 При проведении поверки должны применяться средства измерений, перечисленные в таблицах 2 и 3.

• 2.2 Допускается применять другие средства измерений, обеспечивающие измерение значений соответствующих величин с требуемой точностью.

• 2.3 Все средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства (отметки в формулярах или паспортах) о поверке.

Таблица 2 - Средства поверки

Таблица 3 - Вспомогательные средства поверки

• 3.1 К проведению поверки допускаются поверители из числа сотрудников организаций, аккредитованных на право проведения поверки в соответствии с действующим законодательством РФ, изучившие настоящую методику поверки, руководство по эксплуатации на поверяемое средство измерений и имеющие стаж работы по данному виду измерений не менее 1 года.

• 4.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования техники безопасности, предусмотренные «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (изд.З), ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.1.019-79, ГОСТ 12.2.091-94 и требования безопасности, указанные в технической документации на применяемые эталоны и вспомогательное оборудование.

• 4.2 К проведению поверки допускаются лица, прошедшие проверку знаний правил техники оезопасности и эксплуатации электроустановок напряжением до 1 кВ и имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже III.

• 4.3 Любые подключения приборов проводить только при отключенном напряжении питания системы.

• 4.4 Все средства измерений, участвующие в поверке должны быть надежно заземлены.

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• •     температура окружающего воздуха от 18 до 30 °C;

• •     относительная влажность от 30 до 80 %;

• •     атмосферное давление от 97,3 до 104,6 кПа или от 730 до 785 мм. рт. ст.;

• •     напряжение питающей сети переменного тока - в зависимости от модификации;

• •     частота питающей сети от 49 до 51 Гц.

Перед поверкой должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• 6.1  Проведены технические и организационные мероприятия по обеспечению безопасности проводимых работ в соответствии с ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.3-75.

• 6.2 Средства измерений, используемые при поверке, поверены и подготовлены к работе согласно их руководствам по эксплуатации.

• 6.3 Поверочная плата должна быть внесена в рабочее помещение не менее чем за 2 часа до начала поверки.

• 7.1 Метрологические характеристики, подлежащие определению

Таблица 4 - Метрологические характеристики

• 7.2 Внешний осмотр

Перед поверкой должен быть проведен внешний осмотр, при котором должно быть установлено соответствие системы следующим требованиям:

• 1. Комплектность системы должна соответствовать руководству по эксплуатации;

• 2. Все органы управления и коммутации должны действовать плавно и обеспечивать надежность фиксации во всех позициях;

• 3. Не должно быть механических повреждений корпуса, лицевой панели, органов индикации и управления. Все надписи должны быть четкими и ясными;

• 4. Все разъемы, клеммы и измерительные провода не должны иметь повреждений и должны быть чистыми.

При наличии дефектов поверяемая система бракуется и подлежит ремонту.

• 7.3 Опробование

Включить систему. Дождаться завершения загрузки операционной системы MS Windows. Ввести пароль «SPEA», для входа в систему.

На рабочем столе ОС перейти в меню Start —* All programs —> Leonardo YA «Номер версии СПО» —* Spea Test SW —► Leonardo Execution. Запустить программу. При запросе пароля при входе в СПО (рисунок 1), необходимо выбрать имя оператора «Administrator» и ввести пароль «SPEA».

Рисунок 1 - Окно входа в СПО

Нажать кнопку «Login», после этого появится окно «Tester Controller» и автоматически запустится процесс инициализации и самодиагностики системы (время проверки ~ 1 минута). При правильном функционировании системы режимы, отображаемые на дисплее, должны соответствовать требованиям руководства по эксплуатации.

—------------------------- ---

oadtnq Test Project: С • Metrology • м«хго1ооу

в cer* tour ас* ал с bed result: ............ ■■■

aa41ng пар олга Filet ...

aadlng ОАР dm» Hies mult;       •••••••• -MN

th ce~ck x:-W(<*10001 Y’1S(<-1UOO]

oad Р-ojec» malt:.....................NM

ensures arwrt set

(warning) CaQvS) location warning

Рисунок 2 - Окно Tester Controller после завершения процесса инициализации При неверном функционировании система бракуется и направляется в ремонт.

Подтверждение соответствия программного обеспечения

На персональном компьютере системы в открытом окне программы «Tester Controller» открыть окно «About» (меню Help —> About). Зафиксировать номер версии установленного СПО, он должен быть не ниже указанного в таблице 5. При невыполнении этих требований поверка прекращается и прибор бракуется.

Таблица 5 - Идентификационные данные программного обеспечения

Примечание - ^п Варианты СПО «Leonardo» учитывают конструктивные особенности модификаций систем для корректного управления ими

На рисунке 3 приведён вид окна «About». Номер версии программного обеспечения записан представлен в строке «Version».

При невыполнении этих требований поверка прекращается и прибор бракуется.

Рисунок 3 - Окно «About», указывающее номер версии встроенного СПО

• 7.4 Определение значений параметров электрического сопротивления, электрической емкости, индуктивности и напряжения постоянного тока поверочной платы SP-1

  • 7.4.1 Вставить в CD-ROM персонального компьютера системы диск «SPEA Metrology Tolls». Открыть файл Microsoft Office Excel «Протокол поверки.хЦш».

  • 7.4.2 Разместить на рабочем месте поверочную плату SP-1. Включить измеритель иммитанса и подключить 4-проводные измерительные кабели. Перед началом измерений необходимо откалибровать измеритель. Калибровка измерителя должна производиться согласно методике, предусмотренной его руководством по эксплуатации.

Калибровка холостого хода (Open-калибровка) проводится в специально отведенном на плате сегменте «RLC adjust»\ «Open» (рисунок 4, а).

Калибровка короткого замыкания (Short-калибровка) проводится в специально отведенном на плате сегменте «RLC adjust»\ «Short» (рисунок 4, б).

а)                                                    б)

Рисунок 4 - Калибровка измерителя параметров LCR:

а) Open-калибровка; б) Short-калибровка.

• 7.4.3 Для определения значений электрического сопротивления резисторов, установленных на поверочной плате SP-1, необходимо:

• -  на плате в специально отведенном сегменте «Resistors» подключить 4-проводные измерительные кабели к номиналу 1 мОм (соответствующая маркировка на плате «0,001»). Токовые щупы должны подключаться к внешним выводам от измеряемого номинала, а измерительные щупы к внутренним, как указанно на рисунке 5. Соблюдать полярность щупов;

• -  установить на измерителе иммитанса режим измерений сопротивления,

• -  выставить частоту тестового сигнала 20 Гц и уровень напряжения 2 В,

• -  выполнить измерение номинала 1 мОм,

• -  записать в документ «Протокол поверки.xlsm» в столбец «Показания измерения» полученные данные, с точностью до 4 знака (рисунок 6);

  

Рисунок 5 - Пример подключения токовых и измерительных щупов к измеряемому значению 10 мОм

Рисунок 6 - Пример записи результата измерений электрического сопротивления значением 10 мОм в файл «Протокол noBepKH.xlsm» выполнить аналогичным образом операции измерения всех остальных значений электрического сопротивления, представленных в таблице 6. Зафиксировать показания измерения в таблице файла «Протокол поверки.xlsm».

Таблица 6

• 7.4.4 Для определения значений электрической емкости конденсаторов, установленных на поверочной плате SP-1, необходимо:

• - на плате в специально отведенном сегменте «Capacitors» подключить 4-проводные измерительные кабели к номиналу 1 пФ (соответствующая маркировка на плате «1р»). Токовые щупы должны подключаться к внешним выводам от измеряемого номинала, а измерительные щупы к внутренним, как указанно на рисунке 7. Соблюдать полярность щупов;

• - установить на измерителе иммитанса режим измерений емкости, частоту и уровень тестового сигнала согласно таблице 7.

• - выполнить измерение номинала 1 пФ и записать в документ «Протокол

noeepKH.xlsm» в столбец «Показания измерения» показания измерения с точностью до 4 знака (рисунок 8);__________________________

Рисунок 7 - Пример подключения токовых и измерительных щупов к измеряемому значению 1 пФ

Рисунок 8 - Пример записи результата измерений электрической емкости конденсатора значением 1 пФ в файл «Протокол поверки.xlsm»

- выполнить аналогичным образом операции измерения всех остальных значений емкостей, представленных в таблице 7. Зафиксировать показания измерения в таблице файла «Протокол поверки.xlsm».

Таблица 7

7.4.5 Для определения значений индуктивностей, установленных на поверочной плате SP-1, необходимо:

• -  на плате в специально отведенном сегменте «Inductors» подключить 4-проводные измерительные кабели к номиналу 1 мкГн (соответствующая маркировка на плате «1и»). Токовые щупы должны подключаться к внешним выводам от измеряемого номинала, а измерительные щупы к внутренним, как указанно на рисунке 9. Соблюдать полярность щупов;

• -  установить на измерителе иммитанса режим измерения индуктивности, частоту и уровень напряжения тестового сигнала согласно таблице 8,

• -   выполнить измерение номинала 1 мкГн и записать в документ «Протокол noBepKH.xlsm» в столбец «Показания измерения» показания измерения с точностью до 4 знака (рисунок 10);

  

Рисунок 9 - Пример подключения токовых и измерительных щупов к измеряемому значению 1 мкГн

Рисунок 10 - Пример записи результата измерений индуктивности значением 1 мкГн в файл «Протокол поверки.хЬт»

- выполнить аналогичным образом операции измерения всех остальных значений индуктивностей, представленных в таблице 8. Зафиксировать показания измерения в таблице файла «Протокол поверки.xlsm».

Таблица 8

7А.6 Для выполнения измерения значений напряжения постоянного тока воспроизводимых поверочной платой SP-1, необходимо:

используя источник питания постоянного тока подключить два соединительных

провода, соблюдая полярность, к плате SP-1. Место подключения на плате обозначено «ЗОУ» (рисунок 11);__________________

л

Рисунок 11 - Подключение источника питания к плате SP-1

• - выставить значение выходного напряжения на источнике питания, равным 30±3 В;

• - используя универсальный цифровой вольтметр, подключить измерительные кабели к тестовым выводам, произвести измерение выходного напряжения платы для диапазонов от 1 до 5 В, используя в качестве «нуля» опорный вывод, указанный на рисунке 12. Для диапазонов напряжений от 10 до 100 В используя в качестве «нуля» опорный вывод, указанный на рисунке 13;

  

Рисунок 12 - Пример подключения измерительных проводов при измерении напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 до 5 В

Рисунок 13 - Пример подключения измерительных проводов при измерении напряжения постоянного тока в диапазоне от 10 до 100 В

- записать в документ «Протокол поверки.хЬт» в столбец «Показания измерения» напротив соответствующего значения напряжения постоянного тока показания цифрового вольтметра (рисунок 14).

Рисунок 14 - Пример записи результата измерения напряжения постоянного тока значением 1 В в файл «Протокол поверки.хкт»

- выполнить аналогичным образом измерения всех значений выходных напряжения постоянного тока платы SP-1.

Примечание:

• 1)   В документ «Протокол поверки.х^т» значения измерения необходимо записывать в числовом или экспоненциальном формате. Например, при измерении емкости 47 пФ показания LCR-метра составляют 46,673 пФ, тогда в соответствующую ячейку документа необходимо записывать значение 4,6673Е-11. Не допускается запись в виде 46,673п или 46,673р.

• 2)   Для емкостей номиналом 1 мФ, 6,8 мФ, 33 мФ и 100 мФ, предусмотрен резистор разрядки 100 Ом. В изначальном состоянии тумблеры в измерительной цепи этих конденсаторов находятся в замкнутом состоянии (положение «Disch»). Перед выполнением измерений перевести тумблер в положение «Meas», произвести измерение емкости и затем вернуть в изначальное состояние «Disch».

• 7.5 Определение относительной погрешности измерений электрического сопротивления постоянному току, электрической емкости, индуктивности и напряжения постоянного тока системы SPEA 4000, SPEA 4000S2

  • 7.5.1 На системе SPEA 40ХХ, в СПО «Leonardo» открыть готовый тестовый проект «Metrology SPEA 40ХХ» (меню Open —> Main Disk (С:) —> Metrology—* Metrology SPEA 40XX —* Open). См. рисунок 15.

    

Рисунок 15 - Открытие проекта «Metrology SPEA 40ХХ» в СПО «Leonardo»

• 7.5.2 Для систем с конвейерной загрузкой печатных плат (модификация IBL) разместить плату на конвейерной линии, как показано на рисунке 16. Для систем с ручной и челночной (шаттловой) загрузкой печатных плат (модификации FBL и SBL соответственно) разместить плату SP-1 в тестовую зону. Позиционирование платы должно осуществляться в соответствии с руководством по эксплуатации поверяемого средства измерения. Перед позиционированием платы в системе необходимо открутить все 5 крепежных стоек платы.

  

Рисунок 16 - Размещение поверочной платы SP-1 в системе

• 7.5.3 В окне «Tester Controller» нажать кнопку «Start», тем самым запустив процесс автоматического измерения и генерации файла с результатами измерений параметров электрического сопротивления, емкости и индуктивности компонентов, а так же выходного напряжения постоянного тока платы SP-1 (рисунок 17).

  

  Рисунок 17 - Процесс автоматического измерения электрических параметров системой SPEA 40ХХ

• 7.5.4 После завершения процесса измерения системой, открыть файл «Протокол поверки.xlsm». Нажать кнопку «Импорт» и в появившемся окне выбрать файл с результатами измерений системы (Main Disk (С:) —► Metrology Measure Result —► MMres.txt —* Открыть) рисунок 18. После этого в файле автоматически заполнится столбец «Показания измерения СИ SPEA 40ХХ».

  Z”j M.trmrXI Ней

  И>«»

  / вьбмите оаР.. дл« обработке

  »    « OS (Cj » Meroojy Maaeore Reiuh

  

  /7a.w         4ec:z’* Че. P

  i

  211029X; 1'32              ac<vwe>r

  It KE

V IbSpartt-ot

> KAUTetOTtp

Иыяф>1Й/« MMResM

Рисунок 18 - Выбор файла MMRes.txt с результатами измерения электрических параметров системой

• 7.5.5 Нажать кнопку «Анализ данных». Программа произведет расчет относительной погрешности измерений, заполнит столбец «Расчетная относительная погрешность 5j, %» с полученными значениями (расчет относительной погрешности измерений ведется согласно пункту 8 настоящей методики). Напротив каждого из значений появится информация «Pass» или «Fail» (рисунок 19) в зависимости от того попадает или нет результат расчета относительной погрешности в предъявляемый диапазон допустимой относительной погрешности измерений электрических параметров (столбец «Допустимая относительная погрешность, %»).

  П редел ы измерения	Допустимая относительная по грешность,%	Номинальное значение	Показания измерения (АэО	Показания измерения CMSPEA 40ХХ(А|)	<х га 3 t § 5 1 i га о © 5 В ° 8	Результат поверки
  от 10 мОм до 10 Ом	±5	ЮмОм	0.010061	0.009969	0.93	Pass
  		ЮОмОм	0.100092	0.101000	0.90	Pass
  		1 Ом	1.001950	1.010000	0.80	Pass
  		4.7 Ом	4.687080	4.682314	0.10	Pass
  		ЮОм	10.0009	9.98125	0.20	Pass

Рисунок 19 - Результат выполнения анализа метрологических характеристик системы

• 7.5.6 Результаты поверки считаются положительными, если значения относительной погрешности измерений не превышают значений, указанных в п. 7.1 настоящей Методики.

Автоматический расчет относительной погрешности измерений в файле «Протокол поверки.xlsm», выполняется следующим образом:

• 1)    Значение абсолютной погрешности измерений в j-той точке определяется по формуле:

AAj = IAj-A3jl                 (1)

где Aj - значение физической величины, измеренной системой в соответствии с документом «Протокол поверки.х^т», столбец «Показания измерения СИ SPEA 40ХХ (Aj)» для п. 7.6.4;

Aoj - значение физической величины в соответствии с документом «Протокол noBepKH.xlsm», столбец «Показания измерения (Aaj)» для п.п. 7.4.3, 7.4.4, 7.4.5 и 7.4.6;

• 2)    Значение относительной погрешности измерений в j-той точке определяется по формуле:

Sj= (AAj/A3j)*100 %            (2)

• 9.1 Оформление результатов поверки производится в соответствии с требованиями Приказа Минпромторга России от 02.07.2015 г. № 1815.

• 9.2 При положительных результатах поверки в формуляре производится запись о годности к применению и (или) выдается свидетельство о поверке.

• 9.3 При отрицательных результатах поверки система не допускается к дальнейшему применению, в формуляр вносится запись о непригодности его к эксплуатации, знак предыдущей поверки гасится, свидетельство о поверке аннулируется и выдается извещение о

  непригодности.

  

  Рогожин

  Терещенко

Начальник отдела 206.1

ФГУП «ВНИИМС»

Начальник сектора отдела 206.1

ФГУП «ВНИИМС»

16