Методика поверки «Измерители иммитанса 7600 PLUS» (МП 2202-0076-2018)

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

УТВЕРЖДАЮ

ЦИТЕЛЬ ДИРЕКТОРА .П- Кривцов бренность Ml7 3 октября 2017г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Руководитель лаборатории государственных эталонов в области измерения параметров электрических цепей

Ю.П. Семенов

Ведущий инженер

_Е.В. Кривицкая

г. Санкт-Петербург 2018 г.

Содержание

• 1   Операции и средства поверки

• 2   Требования безопасности

• 3   Условия поверки

• 4   Подготовка к поверке

• 5   Проведение поверки

  • 5.1  Внешний осмотр

  • 5.2 Опробование

  • 5.3  Подтверждение соответствия ПО

  • 5.4 Определение относительной погрешности установки

частоты тест-си гнала.......................................................................

• 5.5  Определение метрологических характеристик R, L, С и D

• 6   Оформление результатов поверки.............................................

Приложение А......................................................................................

Приложение Б.................................................................................................................И

Настоящая методика поверки распространятся на измерители иммитанса 7600 Plus, изготовитель - «1ЕТ Labs, Inc.», США, предназначенные для измерения параметров пассивных элементов электрической цепи (полное сопротивление, полная проводимость, активное и реактивное сопротивления и проводимость, емкость, индуктивность, фазовый угол, тангенс угла потерь, добротность) по последовательной и параллельной схемам замещения.

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодической поверки измерителей иммитанса 7600 Plus.

Методикой поверки предусмотрена возможность проведения поверки для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем диапазоне рабочих частот.

Интервал между поверками - 1 год.

Примечание: при пользовании настоящей методикой поверки целесообразно проверить действие ссылочных документов по соответствующему указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году.

1 Операции и средства поверки

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

Таблица 1 - Основные операции и средства поверки

Таблица 2 - Вспомогательные средства измерений и устройства

Примечание: допускается применение средств поверки, не приведенных в перечне, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 1.2 Все средства измерений должны иметь действующие свидетельства о поверке.

2 Требования безопасности

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия обеспечения безопасности:

• - перед использованием измерителя следует убедиться, что изоляция сетевого кабеля не повреждена, и проводящие части нигде не оголены;

• - измерительные кабели, разъемы лицевой панели и насадки (переходные устройства) должны быть в рабочем состоянии, чистые и без поврежденной изоляции.

3 Условия поверки

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающей среды, °C                            20±1

• - атмосферное давление, кПа                                     101 ±4

• - относительная влажность, %, не более                            75

4 Подготовка к поверке

Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - поверяемые измерители иммитанса 7600 Plus должны быть подготовлены к работе в соответствии с технической документацией;

• - применяемые средства измерений должны быть подготовлены в соответствии с их технической документацией;

• - уровень тест-сигнала (напряжение переменного тока) устанавливается 1 В, режим измерений Slow, если не указано иное.

5 Проведение поверки

• 5.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра проверить: комплектность, наличие маркировки, отсутствие дефектов корпуса, дисплея, органов управления и разъемов.

• 5.2 Опробование

  • 5.2.1   Включают измеритель и устанавливают режим измерений R_s, Ls (для номинальных значений 1 и 10 Ом) и R_p, С_р (для номинального значения 1 кОм), частота 1 кГц.

  • 5.2.2   Подключают поочередно меры электрического сопротивления РЗОЗО значением 1 Ом, 10 Ом и 1 кОм. Проверяют, чтобы значение электрического сопротивления на экране измерителя соответствовало номинальным значениям сопротивления мер. Если одно из значений не фиксируется на дисплее, прибор бракуют.

• 5.3    Подтверждение соответствия ПО

  • 5.3.1  Подтверждение соответствия ПО осуществляется путем определения его идентификационных данных.

При включении прибора во время самокалибровки на дисплее появляется информация об измерителе. Проверяют (визуально) наименование измерителя и версию ПО.

Результаты считаются положительными, если версия ПО не ниже 1.1.

• 5.4    Определение относительной погрешности установки частоты тест-сигнала

  • 5.4.1 Погрешность установки частоты тест-сигнала определяют с помощью частотомера. Частотомер подключают к выводу «Н1» измерителя при помощи кабеля с разъемами BNC. Измерения проводят для частот 0,05; 0,1; 1; 10; 100; 1000 и 2000 кГц. Погрешность установки частоты тест-сигнала не должна превышать значений, указанных в таблице А1 приложения А.

• 5.5    Определение метрологических характеристик R, L, С и D

  • 5.5.1    Погрешность измерений измерителей иммитанса 7600 Plus определяют в нормальной области частот от 50 Гц до 1 МГц.

  • 5.5.2 Измеряемые параметры R, L, С, D определяют в диапазонах измерений и при частотах, указанных в таблицах А2 и АЗ приложения А.

  • 5.5.3 Соотношение погрешности между эталонными средствами измерений и поверяемыми измерителями при измерении R, L, С, не должно превышать 1:3, при измерении D не должно превышать 1:1,5 (при D=210’⁴- Г10'⁵) и 1:3 (при D>210'⁴).

  • 5.5.4 Начальное уравновешивание измерителей проводится с использованием калибратора режимов короткого замыкания и холостого хода в соответствии с технической документацией изготовителя с тем типом кабеля и присоединительного устройства, которые используются для определения погрешности.

  • 5.5.5 Погрешности по R определяют для значений сопротивления, кратных 10" Ом, где п= от 0 до 7 (целое число) при частотах, указанных в таблице А2 приложения А.

Меры сопротивления РЗОЗО подключают по 4-х зажимной схеме с помощью измерительного кабеля 4 BNC - 4 BNC с использованием переходных устройств. Меры сопротивления Н2-1 подключают с помощью измерительного кабеля 4 BNC - 4 BNC.

Меры сопротивления Р4015, Р4016, Р4017, составные меры значением 100 кОм, 1 и 10 МОм подключают по 3-х зажимной схеме с помощью измерительного кабеля 4 BNC - 4 BNC с использованием переходных устройств.

• - Составная мера для 100 кОм состоит из двух резисторов (мер) с номинальным значением 1 кОм, включенных последовательно, и резистора (меры многозначной) с номинальным значением 10,2 Ом, включенного в среднюю точку.

• - Составная мера для 1 МОм состоит из двух резисторов (мер) с номинальным значением 10 кОм, включенных последовательно, и резистора (меры многозначной) с номинальным значением 102 Ом, включенного в среднюю точку.

• - Составная мера для 10 МОм состоит из двух резисторов (мер) с номинальным значением 100 кОм, включенных последовательно, и резистора (меры многозначной) с номинальным значением 1020 Ом, включенного в среднюю точку.

Примечание: допускается использовать другие значения резисторов электрического сопротивления для номинальных значений 100 кОм, 1 МОм и 10 МОм.

• 5.5.6 Погрешность по С определяют для значений, кратных 10^п Ф, где п= от -11 до -5 (целое число) при частотах, указанных в таблице А2 приложения А.

Однозначные меры емкости КМЕ-101 подключают к измерителю с помощью измерительного кабеля 4 BNC - 4 BNC и двух «тройников» СР-50-95ФВ (или аналогичных).

Меры емкости Е1-3 подключают с помощью стандартных кабелей и устройства присоединительного Е1-3, входящего в состав набора мер. При этом начальное уравновешивание измерителя производят с данным присоединительным устройством.

Меры емкости Р597, магазин емкости Р5025 подключают с помощью измерительного кабеля 4 BNC - 4 BNC с использованием переходных устройств.

• 5.5.7 Погрешность по L определяют для значений, кратных 10” Гн, где п= от -5 до 2 (целое число) при частотах, указанных в таблице А2 приложения А.

Меры индуктивности подключают к измерителю с помощью измерительного кабеля 4 BNC - 4 BNC с использованием переходных устройств.

• - Составная мера для 10 Гн состоит из двух резисторов (мер) с номинальным значением 10 кОм, включенных последовательно, и конденсатора (меры) электрической емкости с номинальным значением 100 нФ, включенного в среднюю точку.

• - Составная мера для 100 Гн состоит из двух резисторов (мер) с номинальным значением 10 кОм, включенных последовательно, и конденсатора (меры) электрической емкости с номинальным значением 1 мкФ, включенного в среднюю точку.

Примечание: допускается использовать другие значения резисторов электрического сопротивления и конденсаторов электрической емкости для номинальных значений 10 Гн и 100 Гн.

• 5.5.8 Погрешность по D определяют для значений 110’³; 1-10’²; 1-Ю’¹ и 1 при емкости и частотах, приведенных в таблице АЗ приложения А. Измерения проводят при помощи мер емкости и тангенса угла потерь МПЕТ-1А (при этом начальное уравновешивание измерителя производят с входящим в комплект присоединительным устройством). Определение погрешности по D при других значениях емкости, при необходимости, проводят одновременно с определением погрешности по С.

Примечание: допускается определять погрешность по D при других значениях электрической емкости.

• 5.5.9 Абсолютную погрешность измерений по D определяют по формуле:

AD = D_H3m.-D_a,                                     (1)

где Оизм. - показания измерителя при измерении D;

Эд - действительное значение измеряемой величины.

• 5.5.10 Относительную погрешность измерений, в процентах, по R, L, С определяют по формуле:

8 = • 100, (2) 2д

где   Z₄ - действительное значение эталонной меры, Z - измеренное значение величины.

Относительная погрешность по R, L, С и абсолютная погрешность по D не должны превышать пределов допускаемой погрешности, указанных в таблицах А2 и АЗ приложения А. В случае проведения поверки в других диапазонах измерений, диапазонах частот и другом уровне тест-сигнала и (или) без измерительных кабелей (по требованию заказчика), пределы допускаемой погрешности рассчитываются по формулам, указанным в приложении Б.

6 Оформление результатов поверки

• 6.1  Положительные результаты поверки измерителей иммитанса 7600 Plus оформляют свидетельством установленной формы.

При проведении поверки оформляется протокол измерений по форме, указанной в приложении А.

• 6.2 Измерители иммитанса 7600 Plus, не удовлетворяющие требованиям настоящей МП, к применению не допускаются. На них выдается извещение о непригодности установленной формы.

• 6.3 Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Приложение А

Рекомендуемая форма протокола поверки измерителей иммитанса 7600 Plus

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ №_______

Вид поверки:

Методика поверки:

Средства поверки:________________________________________________________

Условия поверки:

Результаты поверки:

• 1. Внешний осмотр:___________

• 2. Опробование:________________

• 3. Идентификация ПО:_______________

• 4. Определение относительной погрешности установки частоты тест-сигнала

Таблица А1

• 5. Определение метрологических характеристик R, L, С и D

Таблица А2

Таблица АЗ

Примечание: Допускаемая погрешность рассчитана для следующих условий: уровень тест-сигнала 1 В, скорость измерения Slow, длина измерительного кабеля 1 м.

На основании результатов поверки выдано свидетельство о поверке №_________от_______г.

Поверку провел

Приложение Б

Расчет пределов допускаемой погрешности измерителей иммитанса 7600 Plus

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений (А) в режиме измерений «Slow» по |Z|, Rs, Rp, Cs, Ср, Ls, Lp, Xs, Gp, Bp, |Y|, %

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений (А) в режиме измерений «Fast» по |Z|, Rs, Rp, Cs, Ср, Ls, Lp, Xs, G_P, Bp, |Y|, %

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений (D_r) по D:

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений (0_е) по Q:

• 0,067- 1 + — + ^-

А = ±

е

где D -

значение тангенса

100

Таблица Б2 - Значения коэффициентов K_t, vr_s, А_п

Пример расчета допускаемой погрешности

Пример расчета допускаемой погрешности (на примере значения электрического сопротивления Z_m = 10 кОм (10⁴ Ом) при частоте F_m= 1000 Гц (10³ Гц). Уровень тест-сигнала (v$) = 1 В, скорость измерения - Slow.

Б.1 Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений (А), %:

А = ± O,O25 + ffo,O25 + ^ + (iz_m|4O-⁷)yf—+ 0,8-^- + ^—^-^0,7 + -^- + —]

¹ ” ¹       ’                                      ¹        10⁵ F_m J

Б.2 Коэффициент v/_s составляет 1,0

Б.З Коэффициент K_t (для условий испытаний (20±1)°С) = 1

Б.4 При подставлении значений коэффициентов в формулу (1) получаем:

•1 =

13