Руководство по эксплуатации «КАЛИБРАТОР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ Н4-17» (КМСИ.411182.030РЭ)

ОКП 66 8237 0017

Руководитель ГЦИ СИ

... ^>ГУ «Краснодарский ЦСМ»

Даценко

% , ‘ . ■/

в части раздела 11 «Методика поверки»

КАЛИБРАТОР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ Н4-17

РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

КМСИ.411182.030РЭ

Часть 1

Всего частей 2

Главный конструктор

Разработал

Нормоконтролер

ЛИТЕРА

КАЛИБРАТОР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ Н4-17

РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

КМСИ.411182.030РЭ

Часть 1

Всего частей 2

Содержание

• 1 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

• 2 СОКРАЩЕНИЯ

• 3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • 3.1 Общие положения техники безопасности оператора

  • 3.2 Общие положения техники безопасности для обслуживающего персонала

  • 3.3 Первая помощь при поражении электрическим током

• 4 ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

  • 4.1 Назначение

  • 4.2 Совместимость с техническими средствами и устойчивость к внешним воздействиям

  • 4.3 Комплектность

  • 4.4 Состав и особенности использования калибратора

  • 4.5 Технические характеристики

    • 4.5.1 Особенности нормирования погрешности

    • 4.5.2 Основные технические характеристики

    • 4.5.3 Общие характеристики

• 5 УСТРОЙСТВО И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ

  • 5.1 Общие принципы конструктивного исполнения

  • 5.2 Общие принципы реализации режима калибратора

  • 5.3 Упрощенная схема калибратора напряжения

  • 5.4 Устройство и принцип действия калибратора силы тока

  • 5.5 Устройство и принцип действия усилителя предела «200 V»

  • 5.6 Устройство и принцип действия усилителя предела «1000 V»

• 6 ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЯ К РАБОТЕ

  • 6.1 Распаковывание и повторное упаковывание

• 7 ПОРЯДОК УСТАНОВКИ И ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

• 7.1.1 Меры безопасности при подготовке изделия к эксплуатации

• 7.2 Расположение органов

подключения, индикации и управления

• 7.3 Клавиатура прибора Н4-17. Расположение и назначение кнопок

• 8 ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

  • 8.1 Меры безопасности при работе с прибором

  • 8.2 Влияние реактивных составляющих сопротивления измерительной цепи

  • 8.3 Влияние нагрузки на погрешность калибратора

  • 8.4 Рекомендации по использованию защитных экранов (по напряжению «G» и по току «G(I)»)

  • 8.5 Двух- и четырехпроводная связь калибратора напряжения с нагрузкой

  • 8.6 Комплект измерительных кабелей и принадлежностей к ним

• 9 ПОРЯДОК РАБОТЫ

  • 9.1 Установка режима работы калибратора

  • 9.2 Установка предела воспроизводимых напряжений (токов)

  • 9.3 Установка напряжения (тока) и частоты

  • 9.4 Воспроизведение напряжений постоянного и переменного тока выше 200 V

  • 9.5 Воспроизведение силы постоянного и переменного тока более 2 А

  • 9.6 Установка сопротивлений

  • 9.7 Использование режимов математической и статистической обработки

    • 9.7.1 Реализация операции масштабирования «с • х» и сдвига «х-d» может оказаться полезной для сопряжения масштабов приборов измерительной схемы. На практике такое сопряжение реализуется установкой исходных уровней измерительного диапазона, например, нуля и опорного уровня (середина или верхняя граница шкалы). Нулевого показания измерительного прибора можно добиться сдвигом на d pV нуля калибратора, а константой «с» добиться равенства показаний в середине или конце шкалы. После сопряжения шкал прибора-источника

и прибора- измерителя реализуется более высокая точность измерения, т . к . в этом случае она определяется только нелинейностью характеристики приборов................................................. 50

• 9.8 Режим девиации выходного напряжения или силы тока ..................................................... 50

  • 9.8.1 Режим отклонения выходного напряжения или силы тока калибратора от предварительно установленного значения (кнопки «Л» и «%») может оказаться полезным при оценке погрешности вольтметра, коэффициентов передачи усилителей, делителей, исследованиях стабилизаторов, стабилитронов и т.п............................................................................................... 50

Использование этого режима поясняется нижеследующим примером

Определение погрешности вольтметра:

• - на вход вольтметра подать напряжение контролируемой точки, например, 10 V;

• - включить кнопку «%» или «Л»;

• - группами кнопок редактирования и наборного поля добиться показания вольтметра, равного

установленному на выходе калибратора;

• - индикатор калибратора фиксирует погрешность проверяемого прибора в процентах или

абсолютной величине.

• 9.9 Использование последовательного интерфейса RS-232 (СТЫК2) и последовательнопараллельного интерфейса IEEE-488 (КОП)

• 9.10 Несколько нетрадиционных примеров использования

• 10 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

  • 10.1 Общие указания

• 11.1 Общие сведения

11. 2 Операции поверки

• 11.3 Средства поверки

• 11.4 Требования безопасности

• 11.5 Условия поверки и подготовка к ней

• 11.6 Проведение поверки

• 11.6.1 Внешний осмотр

• 11.6.2 Проверка электрической прочности изоляции

• 11.6.3 Проверка электрического сопротивления изоляции

• 11.6.4 Проверка защитного заземления

• 11.6.5 Опробование

• 11.6.6 Проверка калибратора постоянного напряжения

• 11.6.7 Проверка калибратора переменного напряжения

• 11.6.8 Проверка калибратора силы постоянного тока

• 11.6.10 Проверка калибратора сопротивлений

• 11.6.11 Проверка возможности установки частоты

  • 11.7 Оформление результатов поверки

12 ХРАНЕНИЕ

13 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

• 14.1 Маркирование калибратора универсального Н4-17

• 14.2 Маркирование блока усиления Н4-17БУ

Приложение А

(обязательное)

А.3. КАЛИБРОВКА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ DC- КАЛИБРАТОРА (КАЛИБРОВКА «36»)

А.4 КАЛИБРОВКА ПРЕДЕЛОВ DC-КАЛИБРАТОРА

(КАЛИБРОВКИ 32, 33, 34, 35)

A.5. ЛИНЕАРИЗАЦИЯ АС-КАЛИБРАТОРА (КАЛИБРОВКА «37»)

А.6 ФОРМИРОВАНИЕ АЧХ АС-КАЛИБРАТОРА НА ПРЕДЕЛЕ 20 V (КАЛИБРОВКА «38» и «70»)

А.7 МАСШТАБИРОВАНИЕ ПРЕДЕЛОВ АС-КАЛИБРАТОРА (КАЛИБРОВКИ «39 - 42», «44 - 46»)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(обязательное)

Калибратор универсальный Н4-17. Руководство по эксплуатации. Часть 2. Описание конструкции и электрических схем. КМСИ.411182.030РЭ1.

Руководство по эксплуатации калибратора универсального Н4-17 предназначено для изучения правил его эксплуатации (использования по назначению, технического обслуживания, текущего ремонта, хранения и транспортирования), ознакомления с конструкцией, отражения сведений, удостоверяющих гарантированные изготовителем значения основных параметров и характеристик прибора, гарантий и сведений по его эксплуатации за весь период. Руководство по эксплуатации состоит из двух частей:

- калибратор универсальный Н4-17. Руководство по эксплуатации. Часть 1. КМСИ. 411182.030 РЭ;

- калибратор универсальный Н4-17. Руководство по эксплуатации. Часть 2. Описание конструкции и электрических схем. КМСИ. 411182.030РЭ1;

В части 1 руководства по эксплуатации приведены технические характеристики прибора, его устройство, порядок работы и поверки.

В части 2 изложено описание конструкции и схем изделия, описание принципа действия, поиска неисправностей и способов их устранения.

1 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем руководстве по эксплуатации использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51317.4.2-99 (МЭК 61000-4-2-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.3-99 (МЭК 61000-4-2-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.4-99 (МЭК 61000-4-2-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.6-99 (МЭК 61000-4-2-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11-94) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51522-99 (МЭК 61326-1-97) Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51350-99 Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ 23675-79 Цепи стыка С2-ИС системы передачи данных. Электрические параметры

2 СОКРАЩЕНИЯ

• 2.1 В последующем тексте приняты следующие сокращения (обозначения) составных частей прибора:

• - AUTO - автоматический выбор пределов;

• - АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

• - АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;

• - БУ - блок усиления;

• - ГИНЧ - генератор инфранизкой частоты;

• - ИКН - источник калиброванных напряжений;

• - ИКТ - источник калиброванных токов;

• - ИОН - источник опорного напряжения;

• - Кг - коэффициент гармоник;

• - ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;

• - ПЛИС - программируемая логическая интегральная схема (CPLD);

• - ПНТ - преобразователь напряжение-ток;

• - РЭ - руководство по эксплуатации;

• - ТКС - температурный коэффициент сопротивления;

• - УАПП - универсальный асинхронный приемопередатчик (UART);

• - УПТ - усилитель постоянного тока;

• - ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь;

• - (I-Н1) и (У-Н) - токовый (силовой) и потенциальный (измерительный) зажимы высокопотенциального выхода;

• - (I-Ьо) и (У-Ьо) - токовый (силовой) и потенциальный (измерительный) зажимы низкопотенциального выхода;

• - G (GUARD) - вывод защитного экрана;

• - G (I) - экран калибратора тока;

• - Н - высокопотенциальный зажим;

• - I - значение установленного тока (режим калибратора силы тока);

• - 1н - ток нагрузки;

• - 1п - значение силы тока, соответствующее наименованию предела;

• - Ьо - низкопотенциальный зажим;

• - R-ЦАП - резистивный ЦАП;

• - Тса1 - температура калибровки;

• - U - значение измеряемого или установленного (на выходе) напряжения;

• - Uo - опорное напряжение;

• - ип - значение напряжения, соответствующее наименованию предела;

3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Данный раздел содержит информацию и предостережения, которые должны соблюдаться пользователем с целью обеспечения безопасной эксплуатации и поддержания изделия в безопасном состоянии.

• 3.1 Общие положения техники безопасности оператора

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ существует при эксплуатации данного прибора ОПАСНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ может присутствовать на клеммах, изучите все меры предосторожности!

Во избежание опасности поражения электрическим током оператор не должен электрически контактировать с высоковольтными и сильноточными выходными клеммами или любыми проводниками, подсоединенными к ним, когда прибор находится как в режиме ожидания (сброса), так и в режиме работы. Во время эксплуатации прибора на этих клеммах может присутствовать напряжение, опасное для жизни (1000 V). Если позволяет характер работы, работайте с оборудованием одной рукой, чтобы свести к минимуму опасность прохождения тока через тело.

3.1.1 Символы, нанесенные на оборудование:

- ОПАСНОСТЬ - высокое напряжение;

±

—    - клемма защитного заземления;

- ВНИМАНИЕ - обратитесь к руководству. Данный символ указывает на то, что информация об использовании данной характеристики содержится в руководстве.

• 3.1.2 Питание приборов рассчитано на стандартную промышленную сеть с напряжением 230 V эффективного (действующего) значения между проводами питания или между любым проводом питания и землей. Для обеспечения безопасного функционирования необходимо использовать заземление, выполняемое посредством заземляющего провода в шнуре питания.

3.1.3 Использование надлежащих плавких предохранителей: во избежание риска возникновения пожара необходимо использовать только такие плавкие предохранители, которые указаны на задней панели блоков и которые идентичны по типу, номинальному напряжению и номинальному току.

• 3.1.4 Заземление приборов комплекса: сетевые приборы представляют собой изделия класса безопасности I (с заземленным корпусом), как определено в ГОСТ Р 51350. Корпус заземлен посредством заземляющего провода в шнуре питания. Во избежание поражения электрическим током следует вставить вилку шнура питания в надлежащим образом разведенную розетку с заземляющим контактом и только после этого подключать что-либо к клеммам. Наличие защитного заземления, выполняемого посредством шнура питания, является необходимым для безопасной работы.

• 3.1.5 Использование надлежащего шнура питания: следует использовать штатный шнур питания из комплекта поставки или шнур, соответствующий действующим стандартам по безопасности. Необходимо использовать только шнур питания, находящийся в хорошем состоянии. Поручать замену шнура и вилки следует только квалифицированному обслуживающему персоналу.

3.2 Общие положения техники безопасности для обслуживающего персонала

• 3.2.1 Обслуживание не должно выполняться одним сотрудником: нельзя выполнять обслуживание внутренних элементов или регулировки в изделии при отсутствии другого лица, способного оказать первую помощь и выполнить процедуры восстановления жизненных функций.

3.2.2 Необходимо проявлять осторожность при выполнении работ, требующих подключения питания.

Во многих точках внутри изделия имеется опасное для жизни напряжение. Чтобы избежать травмы, нельзя прикасаться к находящимся под напряжением соединениям и компонентам при включенном питании.

Всегда, когда позволяет характер выполняемой работы, следует держать одну руку вдали от оборудования, чтобы уменьшить риск протекания тока через жизненно важные органы тела.

Не следует носить заземляющий браслет при работе с данным изделием. Заземляющий браслет повышает риск протекания тока через тело.

Отключить питание перед снятием защитных панелей, пайкой или заменой компонентов. Высокое напряжение может некоторое время присутствовать и после отключения питания.

3.3 Первая помощь при поражении электрическим током

3.3.1 Освободить пострадавшего от проводника с током. Сразу же выключить подачу высокого напряжения и заземлить цепь. Если высокое напряжение не может быть выключено быстро, необходимо заземлить цепь.

Если цепь не может быть разорвана или заземлена, можно использовать доску, сухую одежду или иной не проводящий ток материал для освобождения пострадавшего.

• 3.3.2 Позвать на помощь! Вызвать неотложную помощь. Требовать медицинского вмешательства.

• 3.3.3 Не делать вывод о наступлении смерти на основании стандартных или общих признаков. Симптомы электрического шока могут включать в себя потерю сознания, остановку дыхания, отсутствие пульса, бледность, окоченение, а также сильные ожоги.

3.3.4 Оказать помощь пострадавшему. Если пострадавший не дышит, сделать непрямой массаж сердца или искусственное дыхание «рот в рот», если помогающий регулярно проходит инструктаж по технике безопасности.

• 4 ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

4.1 Назначение

• 4.1.1 Калибратор Н4-17 (в совокупности с блоком усиления) представляет собой многофункциональный быстродействующий и высокоточный прибор, предназначенный для поверки, калибровки и исследований широкой номенклатурной группы приборов и устройств, как в составе автоматизированных систем, так и автономно.

• 4.1.2 Номер сертификата об утверждении типа № ХХХХХ, регистрационный номер по Государственному реестру № ХХХХХ-ХХ.

• 4.1.3 Калибратор обеспечивает:

- воспроизведение напряжений постоянного и переменного тока (синусоидальной формы) в широком амплитудном (0,1 |iV - 1000 V) и частотном (0,1 Hz - 1000 kHz) диапазонах;

• - воспроизведение силы постоянного и переменного тока (синусоидальной формы) в диапазонах (10 nA - 20 A) и (0,1 Hz - 10 kHz);

• - воспроизведение сопротивлений в декадных точках от 1 Q до 100 MQ;

• - агрегатирование в автоматизированные системы и комплексы многоцелевого назначения на основе стандартного приборного интерфейса последовательного RS-232С и параллельного 1ЕЕЕ-488 типа.

• 4.1.4 Нормальные условия эксплуатации:

• - температура окружающего воздуха (23 ± 5) °С;

• - относительная влажность 30 - 80 %;

• - атмосферное давление 84 - 106 кРа (630 - 795 мм рт.ст.);

• - напряжение питающей сети (230 ± 23) V, частота промышленной сети 47 - 63 Hz.

• 4.1.5 Рабочие условия эксплуатации:

• - температура окружающего воздуха от + 5 до + 40 °С;

• - относительная влажность окружающего воздуха 80 % при температуре до + 30 °С;

• - напряжение питающей сети (230 ± 23) V, частота промышленной сети 47 - 63 Hz.

• 4.1.6 Температура окружающего воздуха при калибровке прибора не должна выходить за пределы (15 - 30 ) °С.

• 4.1.7 Изделие может храниться и транспортироваться в следующих условиях воздействия климатических и механических факторов:

• - пониженная температура окружающей среды от + 5 °С до минус 25 °С;

• - повышенная температура окружающей среды от + 40 °С до +55 °С;

• - относительная влажность до 95 % при температуре 30 °С;

• - атмосферное давление в диапазоне от 84 до 106,7 кРа (537 - 800 мм рт.ст.);

• - при транспортной тряске число ударов в минуту от 80 до 120, максимальное

₂

ускорение 30 m/s , продолжительность воздействия составляет 1 час.

Примечание - После длительного пребывания изделия в экстремальных условиях хранения или транспортирования прибор, перед включением в сеть, должен выдерживаться в рабочих условиях эксплуатации в течение суток.

ВНИМАНИЕ! Температура окружающего воздуха при заводской калибровке прибора

Teal = (23 ± 1) °С

4.2 Совместимость с техническими средствами и устойчивость к внешним воздействиям

• 4.2.1 Изделие по помехозащищенности соответствует оборудованию класса Б по ГОСТ Р 51522 (МЭК 61326-1) и в том числе устойчиво к электростатическим разрядам по ГОСТ Р 51317.4.2, к радиочастотному электромагнитному полю по ГОСТ Р 51317.4.3, наносекундным импульсным помехам по ГОСТ Р 51317.4.4, к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями по ГОСТ Р 51317.4.6, к динамическим изменениям напряжения электропитания по ГОСТ Р 51317.4.11.

• 4.2.2 Напряжение индустриальных радиопомех (ИРП), создаваемых приборами Н4-17, Н4-17БУ не превышает значений, приведенных в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Допускаемые значения напряжения ИРП на портах электропитания

Полоса частот, МН	Напряжение Uc, dВ (относительно 1 LiV)
	Квазипиковое значение	Среднее значение
0,15 - 0,5	66 - 56	56 - 46
0,5 - 5	56	46
5 - 30	60	50
Примечания: 1 На граничной частоте нормой является меньшее значение напряжения ИРП. 2 В полосе частот от 0,15 до 0,5 МН допустимые значения напряжения вычисляют как: Uc= 66 - 19,1 lg f / 0,15 для квазипиковых значений и Uc= 56 - 19,1 lg f / 0,15 для средних значений, где f - частота измерений в мегагерцах.

Напряженность поля индустриальных радиопомех, создаваемых приборами Н4-17, Н4-17БУ не превышает значений, приведенных в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Допускаемые значения напряженности поля ИРП на расстоянии 10 м от порта корпуса

Полоса частот, МН	Напряженность поля, dВ (относительно 1 p.V/m),
	квазипиковое значение
30 - 230	30
230 - 1000	37
Примечание - На граничной частоте поля ИРП	нормой является меньшее значение напряженности

4.3 Комплектность

• 4.3.1 Состав комплекта поставки прибора должен соответствовать приведенному в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Состав комплекта поставки изделия Н4-17

Обозначение	Наименование	Кол.	Примечание
КМСИ.411182.030	Калибратор универсальный Н4-17	1
КМСИ.411582.038	Блок усиления Н4-17БУ	1
	Запасные части и принадлежности
	(ЗИП-О)
ТУ1-631-0020-93	Чемодан пластмассовый «Сатр»	2	Упаковка для Н4-17 и блока усиления
	ЗИП-О прибора Н4-17
КМСИ.685631.052	Кабель (К0)	1
КМСИ.685631.050	Кабель (К5)		Рисунок 8.8
КМСИ.685631.058	Кабель (К1)	2
КМСИ.685631.049	Кабель (К2)	1
КМСИ.685619.020	Кабель	1	Интерфейса RS-232C
КМСИ.685619.023	Кабель управления Н4-17БУ (К7)	1
КМСИ.418711.001	Наконечник	2
SCZ-1R	Шнур соединительный	1	Сетевой
ОЮ0.481.005 ТУ	Вставка плавкая ВП2Б-1В 1 А 250 В	4
КМСИ.434156.054	Делитель 100:1 (4950 Q / 50 Q)	1
	ЗИП-О блока усиления Н4-17БУ
SCZ-1R	Шнур соединительный	1	Сетевой
КМСИ.685631.066	Кабель (К20)	1	На ток 30 А
ОЮ0.481.005 ТУ	Вставка плавкая ВП2Б-1В 2 А 250 В	4
КМСИ.685621.172	Кабель-перемычка	1
	Эксплуатационная документация
КМСИ.411182.030РЭ	Калибратор универсальный Н4-17. Руководство по эксплуатации. Часть 1	1
КМСИ.411182.030ФО	Калибратор универсальный Н4-17. Формуляр	1
	Поставка по отдельному заказу
КМСИ.411182.030Э1	Калибратор универсальный Н4-17.	1	ЕДИНОЕ
	Руководство по эксплуатации. Часть 2. Описание конструкции и электрических		для Н4-16 и Н4-17
	схем
776898-31	Преобразователь GPIB-232CV-A	1	ШЕЕ-488+RS- 232С
763001-02	Кабель 1ЕЕЕ-488 (КОП)	1
КМСИ.434156.049	Меры сопротивления Н4-12МС	1	Для поверки и калибровки калибра-
			тора силы тока

4.4 Состав и особенности использования калибратора

• 4.4.1 Работа калибратора во всем оговоренном диапазоне напряжений и токов реализуется в составе двух блоков (рисунок 4.1):

• - базовый блок Н4-17 (давший название всему изделию «Универсальный калибратор Н4-17»), диапазон воспроизводимых напряжений и токов, которого ограничен значениями 200 V и 2 A соответственно;

• - блок усиления Н4-17БУ, расширяющий диапазон воспроизводимых напряжений и токов до 1000 V и 20 А соответственно.

  

+/-

4-1 7

MULTIFUNCTION CALIBRATOR

ё^¹ H4-17 БУ AUXILIARY AMPLIFIER

VOLTAGE TERMINALS

CURRENT TERMINALS

x - d

шаопоскь inn -г аппоnoa^

Рисунок 4.1 - Универсальный калибратор Н4-17

• 4.5 Технические характеристики

4.5.1 Особенности нормирования погрешности

• 4.5.1.1 В последующих таблицах принята двухзвенная форма выражения погрешности, по которой она представлена в виде суммы двух составляющих, одна из которых выражена в процентах от воспроизводимой величины напряжения (U) или тока (I) плюс вторая составляющая, выраженная в процентах от величин напряжения (Ип) или тока (Хп), соответствующих наименованию предела.

Таким образом, только первая составляющая погрешности зависит от установленного значения напряжения или тока, а вторая для установленного предела остается постоянной (в измерительной практике такие составляющие погрешности называют соответственно мультипликативной и аддитивной).

4.5.2 Основные технические характеристики

• 4.5.2.1 Основные характеристики прибора в режимах воспроизведения напряжений и силы постоянного и переменного тока, а также сопротивлений приведены в таблицах 4.4 - 4.9.

ВНИМАНИЕ! Метрологические характеристики прибора удовлетворяют приводимым ниже значениям при условии соответствия значения калибровочного идентификатора, отображаемого на индикаторе частоты, при запуске калибровки №95, значению, указанному в Свидетельстве о поверке.

• 4.5.2.2 Формат представления воспроизводимых параметров (U, I, R) на дисплее - 6¹/₂ десятичных разряда, а частоты - 2¹/₂ разряда.

Таблица 4.4 - Основные характеристики Калибратора напряжения постоянного тока

Предел, ип	Предел допускаемой основной погрешности, ± (% от U + % от ип)		Выходное сопротивление, □ не более	Максимальный ток нагрузки, IL	Температурный коэффициент, % / °C, не более	Шумы, пульсации в полосе частот 10 Hz-10 kHz не более
	90 дней, Tcal ±1°C	1 год, Tcal ± 5 °C
0,2V	0,001 + 0,0005	0,002 + 0,0005	20 ± 0,2	-	0,00025	10 nV
2V	0,001 + 0,00015	0,002 + 0,0002	0,0003	22 mA	0,00022	30 nV
20V	0,0008 + 0,00008	0,002 + 0,0001	0,0005	22 mA	0,00021	0,1 mV
200V	0,0015 + 0,00015	0,0025 + 0,00025	0,01	22 mA	0,0003	2 mV
1000V	0,002 + 0,0002	0,0035 + 0,00035	1	22 mA	0,0004	20 mV

Примечание - Из-за воздействия термо э.д.с погрешность на пределах «0,2V» и «2V» может превысить нормируемую на ± ’nV.

• 4.5.2.3 Время установления выходного параметра с нормируемой погрешностью не превышает 40 ms, изменение предела увеличивает время до 200 ms.

• 4.5.2.4 Калибратор напряжения переменного тока обеспечивает воспроизведение синусоидальных напряжений в диапазоне от 50 nV до 710 V среднеквадратического значения

на частотах:

- 0,1 Hz - 1000 kHz - 0,1 Hz - 100 kHz - 0,1 Hz - 30 kHz

для пределов «0,2V», «2V» и «20V»; для предела «200V»; для предела «1000V»

с параметрами и характеристиками, указанными в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - Основные характеристики калибратора напряжения переменного тока

Предел, ип, V	Частотный диапазон	Предел допускаемой основной погрешности, ± (% от и + % от ип), 1 год, Тса1 ± 5°С	Нагрузочные характеристики		Коэффициент гармоник, Кг, %, не более	Изменение напряжения под воздействием максималь-нойи нагрузки, ±(% от и+% от ип)
			Емкость нагрузки, пФ, не более	Ток наг рузки, IL, мА, не более
0,2V	0,1 Гц - 20 кГц	0,007 + 0,002			0,02
	20 - 50 кГц	0,02 + 0,002	Выходное		0,03
(0,05 -	50 - 100 кГц	0,04 + 0,004	сопротивление 20		0,05	IL • 20 Ом
210 мВ)	100 - 300 кГц	0,1 + 0,01	Ом		0,2
	300 - 1000 кГц	0,25 + 0,025			1
2V	0,1 Гц - 20 кГц	0,005 + 0,0005	1000		0,02	0,001+ 0,0001
	20 - 50 кГц	0,008 + 0,0008	1000		0,03	0,005 + 0,0005
(1 мВ -	50 - 100 кГц	0,01 + 0,001	1000	22	0,05	0,015 + 0,0015
2,1 В)	100 - 300 кГц	0,04 + 0,004	300		0,2	0,04 + 0,004
	300 - 500 кГц	0,1 + 0,01	300		0,3	0,15 + 0,015
	500 - 1000 кГц	0,25 + 0,025	300		1	0,4 + 0,04
20V	0,1 Гц - 20 кГц	0,004 + 0,0004	1000		0,02	0,001 + 0,0001
	20 - 50 кГц	0,008 + 0,0008	1000		0,03	0,005 + 0,0005
(10мВ -	50 - 100 кГц	0,01 + 0,001	1000	22	0,05	0,015 + 0,0015
21 В)	100 - 300 кГц	0,04 + 0,004	300		0,2	0,04 + 0,004
	300 - 500 кГц	0,1 + 0,01	300		0,3	0,15 + 0,015
	500 - 1000 кГц	0,25 + 0,025	300		1	0,4 + 0,04
200V	0,1 Гц - 20 кГц	0,005 + 0,0005	300		0,02	0,003 + 0,0003
(0,1 -	20 - 50 кГц	0,015 + 0,0015	300	22	0,05	0,015 + 0,0015
202 В)	50 - 100 кГц	0,025 + 0,0025	300*		0,1	0,06 + 0,006

Предел, Un, V	Частотный диапазон	Предел допускаемой основной погрешности, ± (% от U + % от ип), 1 год, Тса1 ± 5°С	Нагрузочные характеристики		Коэффициент гармоник, Кг, %, не более	Изменение напряжения под воздействием максималь-нойи нагрузки, ±(% от и+% от ип)
			Емкость нагрузки, пФ, не более	Ток наг рузки, IL, мА, не более
1000V (100 - 710 В)	0,1 Гц - 1 кГц 1 - 10 кГц 10 - 20 кГц 20 - 30 кГц	0,008 + 0,0008 0,008 + 0,0008 0,015 + 0,001 0,03 + 0,003	300 300 300 300	22	0,03 0,05 0,1 0,15	0,003 + 0,0003 0,01 + 0,001 0,03 + 0,003 0,05 + 0,005
* - для U>110 V емкость нагрузки не должна превышать 200 рF (для частот выше 60K'Hz) П р и м е ч а н и е- Нижняя граница диапазона на пределе «0,2V», равная 0,05 мВ, гарантируется в полосе частот до 100 кГц. В частотном диапазоне выше 100 кГц она линейно возрастает до значения 1 мВ на частоте 1000 кГц.

• 4.5.2.5 Информация о формировании частотных поддиапазонов калибратора напряжения (токов до 20 kHz) приведена в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Пределы и погрешность установки частоты

Поддиапазон частот	Дискретность	Погрешность установки частоты, не более
0,1 - 19,9 Hz	0,1 Hz	0,5 %  (2,5 % для частот от 0,1 до 5,1 Hz)
20 - 200 Hz	1 Hz	1 %
0,21 - 1,99 kHz	10 Hz	2,5 %
2 - 21,9 kHz	100 Hz	2,5 %
22 - 199 kHz	1 kHz	0,5 %
200 - 1000 kHz	5 kHz	1 %

• 4.5.2.6 Максимально допустимый ток нагрузки 22 mA на всех пределах за исключением предела «0.2V».

• 4.5.2.7 Время установления выходного напряжения не превышает 40 ms, а время установления частоты не превышает 200 ms. Переключение пределов увеличивает время еще на 200 ms.

• 4.5.2.8 Калибратор силы постоянного тока обеспечивает воспроизведение токов в диапазоне от единиц наноампер до 22 A с техническими характеристиками, указанными в таблице 4.7.

Таблица 4.7 - Основные характеристики калибратора силы постоянного тока

Предел, In	Предел допускаемой основной погрешности, ±(% от I + % от 1п) 1 год, Тсаl ±5 °С	Напряжение на нагрузке, V	Выходное сопротивление, не менее	Температурный коэффициент, % / °C, не более	Шумы и пульсации в полосе частот 10 Hz - 10 kHz, не более
2mА	0,004+ 0,0005	до 6	0,5 GQ	0,00045	0,01 цА
20m А	0,004 + 0,0005	до 6	50 MQ	0,00045	0,1 цА
200mА	0,005 + 0,0005	до 6	5 MQ	0,0006	1 цА
2А	0,007 + 0,001	до 5	0,5 MQ	0,0008	10 цА
20А	0,025 + 0,0025	до 2,5	3 kQ	0,00275	0,1 mA

• 4.5.2.9 Обеспечивается перекрытие пределов воспроизводимых токов на 10 %.

• 4.5.2.10 Калибратор силы переменного тока обеспечивает воспроизведение силы переменного тока в диапазоне от 1 цА до 21 А на частотах от 0.1 Hz до 10 kHz с характеристиками, указанными в таблице 4.8.

Примечание - калибратор силы переменного тока сохраняет работоспособность в частотном диапазоне до 20 кНг, где он может использоваться как источник тока.

Таблица 4.8 - Основные характеристики калибратора силы переменного тока

Предел, 1п (диапазон)	Частота	Предел допускаемой основной погрешности, ±(% от I+% от 1п), 1 год, Тса1 ±5 °С	Напряжение на нагрузке	Выходное сопротивление, не менее	Коэффи циент гармоник, Кг, %, не более	Температурный коэффициент, % / °C, не более
2тА	0,1 - 200 Hz	0,015 + 0,0015		30 МО	0,015	0,001
(1 цА- 2,1 mA)	0,2 - 1 kHz	0,025 + 0,0025	до 4 V	10 МО	0,015	0,0015
	1 - 10 kHz	0,05 + 0,005		10 MO/f*	0,015-f	0,003
20mA	0,1 - 200 Hz	0,015 + 0,0015		3 МО	0,015	0,001
(0,01 - 21 mA)	0,2 - 1 kHz	0,025 + 0,0025	до 4 V	1 МО	0,015	0,0015
	1 - 10 kHz	0,05 + 0,005		1 МО / f	0,015-f	0,003
200mA	0,1 - 200 Hz	0,015 + 0,0015		300 kO	0,015	0,001
(0,1 - 210 mA)	0,2 - 1 kHz	0,025 + 0,0025	до 4 V	100 kO	0,015	0,0015
	1 - 10 kHz	0,05 + 0,005		100 kO / f	0,015-f	0,003
2000mA	0,1 - 200 Hz	0,02 + 0,002		30 kO	0,03	0,0012
(1- 2100 mA)	0,2 - 1 kHz	0,03 + 0,003	до 4 V	10 kO	0,05	0,0017
	1 - 10 kHz	0,1 + 0,01		10 kO / f	0,05-f	0,005
20A	0,1 - 200 Hz	0,03 + 0,003	до 1,7 V до 1,3 V	1 kO	0,05	0,002
(1 - 21 A)	0,2 - 1 kHz 1 - 10 kHz	0,05 + 0,005 (0,05+0,005)-f		200 O 100 O / f	0,05 0,05-f	0,003 0,01
* f - частота в	kHz
Примечание -	Работа на индуктивную нагрузку рассматривается в п.				8.3.4.

• 4.5.2.11 Калибратор сопротивлений обеспечивает воспроизведение сопротивлений в декадных точках 1, 10, '100. ,10⁸ О с характеристиками, указанными в таблице 4.9.

Таблица 4.9 - Характеристики калибратора сопротивлений

Номинальное	Предел допускае-	Ток через резис-	Отклонение от	Температурный
значение, O	мой основной	тор без увеличе-	номинального	коэффициент,
	погрешности, % 1 год, (23 ± 5) °С	ния погрешности, mA	значения, ± %	% / °C, не более
1 O	0,005	до 1000	0,1	0,0003
10 O	0,003	100	0,05	0,0003
100 O	0,002	20	0,05	0,0003
1 kO	0,002	7	0,05	0,0003
10 kO	0,002	2	0,05	0,0003
100 kO	0,003	1	0,05	0,0003
1 M O	0,005	0,2	0,05	0,001
10 MO	0,02	0,02	0,15	0,003
100 MO	0,05	до 0,01	0,15	0,003

• 4.5.3.1 Время прогрева (установления рабочего режима) - 2 часа, с удвоенной погрешностью - 0,5 часа.

• 4.5.3.2 Требование к питающей сети: (230 ± 23) V, частота 47 - 63 Hz и содержание гармоник не более 5 %.

• 4.5.3.3 Мощность, потребляемая прибором:

Н4-17 - 80 VA,

Н4-17БУ - 200 VA, при максимальной нагрузке - до 300 VA.

• 4.5.3.4 Масса прибора:

Н4-17 - 7,9 кг,

Н4-17БУ - 9,5 кг.

• 4.5.3.5 Габариты (H x W x D): 80 х 364 х 460 мм для каждого из приборов.

• 4.5.3.6 Изоляция и электрическая прочность:

• - электрическая прочность изоляции между сетевыми цепями прибора (включая блок усиления) и корпусом проверяется в нормальных условиях испытательным напряжением 1,5 kV синусоидальной формы, частотой 50 Hz;

• - электрическая прочность изоляции между клеммами прибора (включая блок усиления) Н4-17БУ и корпусом проверяется в нормальных условиях испытательным напряжением 1,5 kV синусоидальной формы, частотой 50 Hz;

• - электрическое сопротивление изоляции между цепями питания прибора (включая блок усиления) и клеммами прибора превышает 1000 MQ в нормальных условиях и 20 MQ -при повышенной температуре окружающего воздуха.

• 4.5.3.7 По устойчивости и прочности к воздействию климатических и механических факторов прибор соответствует требованиям, установленным для приборов группы 3 ГОСТ 22261, за исключением требований по влагопрочности и влагоустойчивости.

• 4.5.3.8 Средняя наработка на отказ (а также и блока усиления) - не менее 10000 ч.

• 4.5.3.9 Средний ресурс (а также и блока усиления) - не менее 10000 ч.

• 4.5.3.10 Средний срок службы (а также и блока усиления) - не менее 10 лет.

• 4.5.3.11 Среднее время восстановления работоспособного состояния (а также и блока усиления) - не более 120 минут.

• 4.5.3.12  Управление прибором Н4-17 обеспечивает управляющая ПЭВМ с преобразователем GPIB-232CV-A (КОП). Прибор должен обеспечивать:

• - работу с последовательным интерфейсом по ГОСТ 23675 (интерфейс СТЫК С2-ИС), RS-232C при уровне сигналов не менее 5 V, передающих линиях при нагрузке 3 kQ;

• - информационные параметры:

а) скорость - 9600 бод (бит/с),

б) данные - 8 бит,

в) бит «четность» - отсутствует,

г) сигнал «СТОП» - 1 бит,

д) принимаемые и передаваемые сигналы - цифры, большие и малые (только принимаемые) латинские буквы, знаки « + » и « - » управляющие символы (коды) «LF», «CR»;

• - работу с интерфейсом КОП через преобразователь GPIB-232CV-A в соответствии с ГОСТ 26.003 (IEEE 488, GPIB) и иметь следующее подмножество интерфейсных функций:

а) СИ1 - синхронизация источника;

б) СП1 - синхронизация приема;

в) И5 - источник;

г) П3 - приемник;

д) З1 - запрос на обслуживание;

• - прием управляющих данных в виде текстовых строк, содержащих цифровые значения уровня, полярности и размерности, частоты в соответствии с таблицей 4.10;

• - выдачу информации в формате, представленном в таблице 4.11.

Таблица 4.10 - Команды управления прибором Н4-17

Команда	Описание команды
MU 4Dh 55h 0Dh 0Ah	Включить режим калибратора напряжений
MA 4Dh 41h 0Dh 0Ah	Включить режим калибратора тока
MR 4Dh 52h 0Dh 0Ah	Включить режим калибратора сопротивлений
C 43h 0Dh 0Ah	Сброс прибора
O0 48h 30h 0Dh 0Ah	Отключить выход
O1 48h 31h 0Dh 0Ah	Подключить выход
R# 52h 3Xh 0Dh 0Ah, 3Xh - шестнадцатеричный код цифры от 0 до 10, т.е. от 30h до 35h. Пример: необходимо включить предел 20 В. Команда: R3 52h 49h 33h 0Dh 0Ah	Включить предел #. Нумерация пределов: 0 - 20 мВ 1 - 200 мВ 2 - 2 В       2мА     1 Ом 3 - 20 В       20 мА    10 Ом 4 - 200 В      200 мА   100 Ом 5 - 1000 В     2000 мА  1 кОм 6 -                     10 кОм 7 -                     100 кОм 8 -                   1 МОм 9 -                  10 МОм 10 -                  100 МОм
RA 52h 41h 0Dh 0Ah	Включить "Автоматический выбор предела"
S# 53h XXh ... XXh 0Dh 0Ah Пример: установить на выходе калибратора напряжение -12.34567 В. Команда: S-12.34567 53h 2Dh 31h 32h 2Eh 33h 34h 35h 36h 37h 0Dh 0Ah	Установить напряжение # на выходе калибратора напряжения (размерность -В), либо величину силы тока на выходе калибратора тока (размерность - мА), в зависимости от того, какой режим включен.
FH# 46h 48h XXh . XXh 0Dh 0Ah Пример: установить частоту 10.5 Гц Команда: FH10.5 46h 48h 31h 30h 2Eh 35h 0Dh 0Ah	Включить калибратору режим переменного тока, установить частоту # Гц
FK# 46h 4Bh XXh . XXh 0Dh 0Ah Пример: установить частоту 10.5 кГц Команда: FK10.5 46h 4Bh 31h 30h 2Eh 35h 0Dh 0Ah	Включить калибратору режим переменного тока, установить частоту # кГц
F0 46h 30h 0Dh 0Ah	Включить калибратору режим постоянного тока
F 46h 0Dh 0Ah	Выдать в интерфейс значение установленной частоты.
K# 4Bh 3Xh 3Xh 0Dh 0Ah	Имитировать нажатие клавиши с кодом #, коды клавиш приведены в таблице 4.12
V 56h 0Dh 0Ah	Выдать в интерфейс значение, установленное на выходе калибратора

Таблица 4.11 - Формат выдаваемых в интерфейс команд

Команда	Описание команды
V# Пример: напряжение -10.00009 В 56h 2Dh 31h 30h 2Eh 30h 30h 30h 30h 39h 0Dh 0Ah	Значение напряжения, размерность - В
M# Пример: напряжение 100.00003 мВ 4Dh 20h 31h 30h 30h 2Eh 30h 30h 30h 30h 33h 0Dh 0Ah	Значение напряжения, размерность - мВ
A# Пример: сила тока 2.000000 мА 4Аh 20h 32h 2Eh 30h 30h 30h 30h 30h 30h 0Dh 0Ah	Значение силы тока, размерность -мА
X# Пример: сопротивление 1.00000 кОм 58h 20h 31h 2Eh 30h 30h 30h 30h 30h 30h 0Dh 0Ah	Значение сопротивления, размерность - кОм
R# Пример: сопротивление 1.00000 Ом 52h 20h 31h 2Eh 30h 30h 30h 30h 30h 30h 0Dh 0Ah	Значение сопротивления, размерность - Ом
H# Пример - частота 20 Гц Команда: H020.0 48h 30h 32h 30h 2Eh 30h 0Dh 0Ah	Значение частоты в Гц. Ответ калибратора на запрос установленной частоты
K# Пример - частота 20 кГц Команда: K020.0 4Bh 30h 32h 30h 2Eh 30h 0Dh 0Ah	Значение частоты в кГц. Ответ калибратора на запрос установленной частоты

Таблица 4.12 - Коды клавиш прибора Н4-17

Наименование клавиши	Код клавиши	Наименование клавиши	Код клавиши
Цифровая клавиша "0"	0	Предел калибратора	22
Цифровая клавиша "1"	1	Предел калибратора	23
Цифровая клавиша "2"	2	АВП	24
Цифровая клавиша "3"	3	CAL	25
Цифровая клавиша "4"	4	TIME	26
Цифровая клавиша "5"	5	Л	27
Цифровая клавиша "6"	6	%	28
Цифровая клавиша "7"	7	0 SCALE	29
Цифровая клавиша "8"	8	0,5 SCALE	30
Цифровая клавиша "9"	9	FULL SCALE	31
ENTER	10	SPEC	32
+/-	11	«.»	33
V	12	редактирование	34
I	13	редактирование	35
R	14
Hz	15
kHz	16
«x-с»	17
«х-d»	18
LIMIT	19
ON	20
OFF	21

• 5 УСТРОЙСТВО И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ

5.1 Общие принципы конструктивного исполнения

• 5.1.1 В основу построения базового прибора Н4-17 положен принцип функционального и конструктивного разделения прибора на функциональную (исполнительную) и управляющую секции (ИСП и УСП соответственно). Конструктивное разделение обусловлено необходимостью реализации «плавающих» (изолированных от корпуса) входных и выходных клемм прибора, что обеспечивает его работу с приборами и устройствами, один из входов (выходов) которых, независимо от полярности, гальванически связан с корпусом изделия. Функциональное разделение носит подчиненную роль и имеет целью сохранение степени конструктивной развязки между ИСП и УСП, т.к. последняя управляется (через интерфейс) от устройств с заземленными сигналами, не нарушая изолированности входных-выходных клемм ИСП (рисунок 5.1).

ИСП I

Hi

СЕТЬ

Рисунок 5.1 - Экранирование исполнительной секции прибора от управляющей

• 5.1.2 В состав УСП базового прибора Н4-17 входит индикаторно-коммутационный блок, который кроме элементов индикации включает в свой состав центральный микропроцессор, управляющий ИСП и интерфейсом. Все остальные устройства (о них - ниже) включены в состав ИСП.

• 5.1.3 Блок усиления (Н4-17БУ) является как бы продолжением ИСП базового прибора. В этих блоках отсутствует управляющая секция, и управление ими осуществляется через УСП прибора Н4-17.

5.2 Общие принципы реализации режима калибратора

• 5.2.1 Калибратор представляет собой многозначную меру напряжения (или тока), которые формируются из напряжения однозначной меры - источника опорного напряжения (ИОН).

Напряжение ИОН, в соответствии с рисунком 5.2, преобразуется в многоразрядную сетку напряжений при помощи усилителя с регулируемым коэффициентом передачи. На практике формирование многоразрядной сетки напряжения реализуется путем цифроаналогового преобразования напряжения опорного источника.

На рисунке 5.3 показаны три основных функциональных узла калибратора: источник опорного напряжения, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и выходной усилитель (буфер), который обеспечивает требуемые нагрузочные характеристики калибратора.

Буферный

При цифро-аналоговом преобразовании переменного напряжения с полосой частот до 1 МН скоростные параметры ЦАП предельно актуальны. По этой причине резистивному ЦАП нет альтернативы.

5.3 Упрощенная схема калибратора напряжения

• 5.3.1 Материал подраздела 5.2 рассматривался на самых общих моделях известных устройств и носил разъяснительный характер. Это позволило, не раскрывая реальной структуры прибора, определиться с базовыми понятиями, которые дадут возможность в последующем изложении ограничиться описательным характером реальной структуры калибратора, показанной на рисунке 5.4.                       I

  

• 5.3.2 Канал калибратора формируется цифро-аналоговым преобразованием опорного напряжения постоянного и переменного тока (ИОН R-ЦАП). Уровень опорного напряжения составляет 6,4 V. Основой источника опорного напряжения постоянного тока является прецизионный стабилитрон. Основу источников переменного напряжения составляют генераторы высокостабильного синусоидального напряжения инфранизкой частоты (0,1 - 200 Hz) и высокой частоты (0,2 - 1000 kHz). Каждый из названных источников через контакт переключателя может подаваться на вход резистивного ЦАП (R-ЦАП), которым формируется 6,5-декадная сетка напряжений от 1 pV до 6,4 V. Это напряжение подается на вход широкополосного усилителя «20V», которым усиливается в три раза (20 kQ/6,6 kQ) в диапазоне частот от 0 до 1 MHz. Таким образом, основной предел «20V» прибора Н4-17 представлен в 6-декадном формате.

• 5.3.3 Формирование остальных пределов («0,2V», «2V» и «200V») осуществляется масштабным преобразованием напряжения основного предела.

5.4 Устройство и принцип действия калибратора силы тока

• 5.4.1 Калибратор силы тока обеспечивает ток в нагрузке, не зависящий от падения напряжения на нагрузке и ее сопротивления. Классический вариант преобразователя напряжение-ток показан на рисунке 5.5. При подаче опорного напряжения Uref на инвертирующем входе усилителя устанавливается напряжение, равное Uref (по свойству систем авторегулирования, обеспечивающих минимальную, близкую к нулю, разность напряжений между входами усилителя). Если входной ток усилителя равен нулю, в цепи нагрузки Rl реализуется ток, равный Uref/Яо, где Яо - сопротивление датчика тока. В прецизионных калибраторах тока Яо проектируется на основе самых прецизионных компонентов, что и предопределяет высокую стабильность тока нагрузки. Высокая стабильность нуля и большой коэффициент усиления усилителя обеспечивают независимость тока нагрузки IL от сопротивления нагрузки и напряжения на ней.

  

  lamp - входной ток усилителя, IL - ток нагрузки

Рисунок 5.5 - Преобразователь напряжение-ток

• 5.4.2 На рисунке 5.6 приведена упрощенная схема калибратора силы тока прибора Н4-17. На вход схемы подается сигнал постоянного или переменного напряжения с выхода калибратора напряжения на пределе «2V» и, в зависимости от включенного резистора, реализуется предел «2mA» (R=1 kQ), «20mA» (R=100 Q), «200mA» (R=10 Q) и «2000mA» (R=1 Q). В реальной схеме вместо сопротивления 1 Q используется резистор с номиналом 0,5 Q, что позволило уменьшить рассеиваемую им мощность и снизить погрешность, обусловленную этим явлением (входное напряжение при этом не превышает 1 V).

  

  Рисунок 5.6 - Упрощенная схема калибратора силы тока прибора Н4-17

  КМСИ.411182.030РЭ

5.5 Устройство и принцип действия усилителя предела «200 V»

.5.1 Формирование предела «200V» приведено на упрощенной схеме усилителя предела 200 V, рисунок 5.7.

Рисунок 5.7 - Формирование предела «200V»

Известные проблемы реализации высоковольтных усилителей обусловлены ограничениями элементной базы (по предельно допустимым напряжениям и мощности). Используемое в приборе решение позволяет значительно смягчить эти проблемы. Так в схеме усилителя 200V (рисунок 5.7) задача получения напряжения 200 V (постоянного и переменного тока) решается двумя каскадами, каждый из которых способен развивать напряжение 100 V. Каждый из усилителей имеет биполярный источник питания Е1 и Е2 соответственно, а особенность их соединения заключается в том, что выход первого из них подключен к общей точке источника питания второго усилителя (“^), гальванически связанной с его неинвертирующим входом. При таком включении потенциал общей точки второго усилителя (-L-) оказывается “поднятым” относительно общей точки (~^) на уровень выходного напряжения усилителя А1,он удваивается, создавая итоговое напряжение на выходе равное ивых = ивх • R / r (разделив пополам итоговую “энергетику” на каждый из двух каскадов).

5.6 Устройство и принцип действия усилителя предела «1000 V»

• 5.6.1 Блок усиления (Н4-17БУ) обеспечивает масштабное усиление в 5 раз выходного напряжения базового блока (20-200 V и 20-140 V в режимах усиления постоянного и переменного напряжения соответственно), формируя предел «1000 V».

С выхода базового блока напряжение подается на вход четырех усилителей, особым образом соединенных (рисунок 5.8), с динамическим диапазоном выходного напряжения каждого из них до 200 V (амплитудного значения). Особенность их включения (аналогичная рассмотренной выше) позволяет развивать напряжение на выходе до значений n • Ui, где n -число усилителей, Ui - выходное напряжение каждого усилителя. Таким образом, для рассматриваемого соединения из четырех усилителей ивых = 4 х 200 V = 800 V (амплитудного значения). С учетом ивх = 200 V реализуется ивых = 1000 V.

=(100-1000)V =(20-200)V

~(100-700)V ~(20-140)V

Рисунок 5.8 - Формирование предела «1000 V» калибратора

• 5.6.2 Блок усиления Н4-17БУ реализует и функцию преобразователя напряжение-ток с коэффициентом преобразования (крутизной) 1 V/A. При этом диапазону входных напряжений от 0 до 21 V соответствует выходной ток от 0 до 21 А.

Преобразователь напряжение-ток выполнен по схеме на рисунке 5.5 (п.5.4.1). Только содержит входной делитель 50:1 для реализации крутизны 1 V/A при сопротивлении датчика тока равном 0,02 Q (входному напряжению 0,4 V соответствует ток 0,4 V/0.02 Q = 20 A). Задача входного делителя - привести уровень входного напряжения 20 V к уровню 0,4 V, т.е. Кп = 50:1. Выходной каскад преобразователя выполнен на десяти комплементарных парах составных транзисторов, включенных параллельно.

• 5.6.3 К особенностям построения блока усиления следует отнести способность одновременного функционирования в режимах масштабного преобразования напряжения (усилителя напряжения постоянного или переменного тока) и преобразования напряжения в силу тока. Для каждой из функций предусмотрены самостоятельные выводы входа-выхода.

5.6.4. Блок Н4-17БУ отличается от усилителей предыдущих поколений наших калибраторов (Н4-6, Н4-7) тем, что они содержат модуль памяти калибровочных констант. При совместной работе блока с базовым прибором, калибровочные константы переписываются в память базового прибора и используются для формирования пределов «1000V» и «20А». Таким образом, обеспечивается корректная работа базового прибора с любым блоком Н4-17БУ и не требуется индивидуального закрепления блока за «своим» базовым прибором.

• 6 ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЯ К РАБОТЕ

6.1 Распаковывание и повторное упаковывание

• 6.1.1 Изделия комплекса транспортируются в упакованном виде для предотвращения повреждений. При распаковывании весь состав изделия подвергается первичному осмотру на отсутствие повреждений. При обнаружении повреждений следует незамедлительно сообщить в службу доставки. При распаковывании следует также сверить комплект поставки с комплектом, перечисленным в упаковочном листе, поставляемом с изделием. О любой недостаче необходимо сообщить отправителю.

• 6.1.2 Приборы имеют тару, упаковываются и распаковываются в соответствии с порядком, изложенным ниже.

В состав тары входят:

- транспортный ящик, предназначенный для перевозок приборов на большие расстояния и длительного хранения;

- укладочный ящик (футляр, чемодан или коробка), предназначенный для кратковременного хранения приборов, а также для защиты от механических повреждений при транспортировании к месту эксплуатации. При поставке укладочный ящик находится внутри транспортного ящика и содержит приборы, принадлежности, необходимые для работы с ними.

• 6.1.3 Приборы упаковываются в отдельную тару в соответствии с данными таблицы 4.3.

• 6.1.4 Распаковывание приборов производится в следующем порядке:

- снять верхнюю крышку ящика транспортного;

- обеспечить доступ к укладочному ящику ( футляру или коробке);

- извлечь укладочный ящик;

- снять с укладочного ящика оберточную бумагу;

- извлечь приборы и принадлежности из укладочного ящика.

• 6.1.5 Повторное упаковывание приборов выполняется в следующей последовательности:

- разместить приборы в укладочные ящики с пакетиками силикагеля в составе, указанном в п.6.1.2;

- обернуть укладочный ящик упаковочной бумагой и поместить в полиэтиленовый пакет;

- обернуть полиэтиленовый пакет с укладочным ящиком оберточной бумагой и обвязать шпагатом;

- выстлать транспортный ящик внутри битумной бумагой;

- уложить на дно ящика картон гофрированный, выдержав толщину слоя 40 mm;

- поместить укладочный ящик в упаковку и заполнить пространство с боков и под верхней крышкой гофрированным картоном, обеспечив плотное заполнение;

- закрепить крышку ящика гвоздями;

- обить ящик металлической лентой ;

- опломбировать ящик;

- маркировать ящик черной эмалью НЦ-11.

Во избежание накопления влаги упаковку рекомендуется проводить в помещении с нормальным уровнем влажности.

7 ПОРЯДОК УСТАНОВКИ И ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

• 7.1 Меры безопасности и подготовка к работе

7.1.1 Меры безопасности при подготовке изделия к эксплуатации

• 7.1.1.1 Настоящий подраздел содержит необходимую информацию для обеспечения надежной и безопасной работы изделия.

• 7.1.1.2 Приборы разработаны и испытаны на соответствие всем требованиям норм безопасности класса I (с заземленным корпусом). Заземление корпуса прибора обеспечивается через сетевую вилку или зажим «   » на задней панели. При использовании зажима «   »

он должен присоединяться к заземляющей шине первым, а отсоединяться - последним.

ПОМНИТЕ! При отсутствии заземления на корпусе прибора имеется потенциал 110 V с частотой питающей сети относительно земли.___________________________________________

Необходимо следить, чтобы цепь заземления не имела разрыва, что в первую очередь обеспечивается надежным контактом между розеткой и вилкой подключения прибора.

• 7.1.1.3 Источниками опасного напряжения в приборах являются сетевые цепи:

• - первичная обмотка сетевого трансформатора;

• - выводы сетевых предохранителей;

• - сетевые разъем и фильтр;

- тумблеры включения приборов.

В приборе Н4-17 источником опасного напряжения до ±350 V является плата усилителя «200V», источник питания этого усилителя и обмотка трансформатора, питающего этот источник. В блоке усиления Н4-17БУ практически все цепи являются источниками опасного напряжения от ±200 до ±1500 V, и даже корпуса преобразователей сетевого напряжения в напряжение 5 V, 25 А находятся под потенциалом 110 V относительно корпуса и экрана (остальные цепи преобразователя напряжение-ток электробезопасны). Блок Н4-17БУ имеет блокировочные контакты, которыми при снятии крышек прибора отключается сетевое питание блока.

• 7.1.1.4 К пользованию прибором могут быть допущены лица, аттестованные для работы с напряжением до 1000 V, прошедшие инструктаж о мерах безопасности при работе с радиоизмерительными приборами и изучившие настоящее руководство по эксплуатации.

• 7.1.1.5 При размещении на рабочем месте необходимо принимать меры по охлаждению приборов, которые рассеивают значительную мощность внутри небольших объемов. Поэтому оба прибора имеют принудительную вентиляцию. Воздушные потоки ориентированы на боковые стенки корпуса, и потому наилучший вариант их агрегатирования - установка друг на друга. При этом прибор Н4-17 должен быть всегда сверху, а перфорация верхней крышки корпуса должна быть открытой. Боковые стенки составленной конструкции должны находиться на расстоянии не менее 10-15 sм (4 дюйма) от ближайших стен помещения или корпусов соседних приборов, чтобы не ограничивать поступление воздуха комнатной температуры во внутренний объем приборов. Эти меры увеличивают срок службы приборов и способствуют улучшению характеристик. Рекомендуемая рабочая позиция соответствует рисунку 7.1.

7.1.2 Порядок установки и подготовка к работе

• 7.1.2.1 Разместить приборы комплекса на рабочем месте, обеспечив удобство и безопасность их обслуживания и предохранив от воздействия прямых солнечных лучей.

• 7.1.2.2 Проверить комплектность изделия и ознакомиться с руководством по эксплуатации. Произвести внешний осмотр приборов комплекса и их принадлежностей на отсутствие:

• - видимых механических повреждений;

• - повреждения изоляции кабелей;

• -  коррозии контактирующих поверхностей присоединительных устройств и принадлежностей. При необходимости следует произвести очистку (включая механическую) зажимов и наконечников кабелей.

• 7.1.2.3 Проверить исправность сетевых предохранителей и, при необходимости, заменить их. Конструктивно держатель предохранителя совмещается с сетевым разъемом, расположенным на задней панели сетевых приборов комплекса.

• 7.1.2.4 При работе приборов в составе автоматизированных систем необходимо осуществить их подключение через разъемы интерфейса.

• 7.1.2.5 Присоединить сетевой кабель.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!   Во избежание поражения электрическим током необходимо

подключать к сетевой трехвыводной розетке (один вывод является заземляющим) трехжильный кабель питания заводского производства (из комплекта поставки комплекса). Не следует использовать двухжильный кабель или шнур-удлинитель, т.к. это может нарушить защитное заземление.

В случае необходимости использования двухжильного кабеля питания (при наличии двухвыводной сетевой розетки) требуется до подключения кабеля питания заземлить зажим « 4^ » на задней стенке сетевых приборов комплекса.

ВНИМАНИЕ! Перед любым подключением зажим защитного заземления приборов должен быть подсоединен к внешней защитной системе заземления. Зажим защитного заземления у всех сетевых приборов комплекса расположен на задней стенке прибора.

• 7.1.2.6 Необходимо занести в формуляр дату ввода прибора (приборов) в эксплуатацию.

• 7.1.2.7 Для правильной и безопасной работы требуется внимательно ознакомиться с расположением и назначением органов управления, подключения и индикации приборов комплекса, описание которых приведено далее.

7.2 Расположение органов подключения, индикации и управления

• 7.2.1 Общая концепция размещения этих органов иллюстрируется рисунком 7.1.

Верхний сектор панели базового блока - зона индикации, которая функционально разделена на три участка. Левый и правый представлены 8-разрядными индикаторами воспроизводимых параметров калибратора, а средний (4-разрядный) - индикатором частоты, который отображает частоту воспроизводимого напряжения (в режиме калибратора тока -частоту силы тока). Размерность и полярность установленного напряжения (тока) представлены индикаторами единиц физических величин в соответствии с функциональным назначением. Крайний правый участок зоны индикации занимает тумблер включения питания прибора (СЕТЬ).

• 7.2.2 Верхний ряд клавиатуры функционально разделен на левую и правую группы кнопок. Левая группа - это кнопки наборного поля, а правая - кнопки управления калибратором. Нижний ряд клавиатуры представлен кнопками сервисного назначения. Наконец, можно выделить органы редактирования показаний (РЕДАКТ), состоящие из двух кнопок направления и поворотного регулятора уровня (энкодера).

• 7.2.3 В левом нижнем секторе панели расположены органы подключения: клеммы выхода калибратора, объединенные символом выхода «Ф*», и, наконец, клемма защитного экрана «G» с переключателем, обеспечивающим ее подключение к низкопотенциальным «Ьо» клеммам «G ■”* Ьо» внутри прибора.

• 7.2.4 Органы подключения блока усиления раскрыты на рисунке 7.1.

  	Функция	Экспортная версия		Функция
  ВВОД	Ввод цифровой информации	ENTER	CAL	Калибровка	▼
  СБРОС	Сброс (отключение выхода калибратора)	OFF	TIME	Время (работы прибора)	ВРЕМЯ

AUXJLARY AMPLIFIER - блок усиления

(вспомогательный усилитель)

Рисунок 7.1 - Базовый и высоковольтный блоки. Русскоязычная и экспортная версии оформления

7.3 Клавиатура прибора Н4-17. Расположение и назначение кнопок

7.3.1 Назначение кнопок и порядок работы с ними приведены в таблице 7.1.

Примечание - Включенное (активное) состояние кнопки индицируется соответствующим отображением на индикаторном табло: единицами измерения, продвижением запятой (при смене пределов), символом полярности (только отрицательной -знак « - »), цифрами набора.

Таблица 7.1 - Назначение и порядок работы кнопками клавиатуры

Назначение кнопок

УСТАНОВКА

(ВЫБОР) РЕЖИМА

КАЛИБРАТОРА

Этой группой кнопок может останавливаться один из пяти возможных режимов работы калибратора:

• - воспроизведение напряжения постоянного тока - реализуется нажатием кнопки «V»;

• - воспроизведение силы постоянного тока - реализуется нажатием кнопки «I»;

• - воспроизведение сопротивлений в декадных точках - реализуется нажатием кнопки «R»;

• - воспроизведение напряжения переменного тока - реализуется нажатием кнопки «V», а затем кнопки «Hz» или «kHz» (если кнопка «V» активирована, то достаточно нажать только одну из кнопок «Hz» или «kHz»);

• - воспроизведение силы переменного тока - реализуется нажатием кнопки «I», а затем кнопки «Hz» или «kHz» (если кнопка «I» активирована, то достаточно нажать только одну из кнопок «Hz» или «kHz»).

При переводе прибора из режима калибратора напряжения «V» в режим калибратора тока «I» или в обратном порядке (VI) включается исходное (начальное) состояние: основной предел «20 V» или «20mA», обнуленный индикатор и включенная кнопка СБРОС («GFF»), отключающая внутреннюю схему от выходных клемм. При сменах режимов работы, реализуемых кнопками «Hz» или «kHz» (постоянное или переменное), сохраняется ранее установленный уровень напряжения или тока и частота, но автоматически включается кнопка СБРОС («OFF»). Такая реализация удобна при сравнении постоянного и переменного напряжений (токов) при использовании термопреобразователей, отличающихся высокой инерционностью.

Кнопки обеспечивают установку пределов - ручную или автоматическую «АВП» (AUTO). Процедура индицируется продвижением запятой (« • ») е направлении стрелки, маркированной на кнопке.

В связи с тем, что в режиме калибратора сопротивлений прибор воспроизводит только децимальные значения, установка номинальных величин сопротивлений производится кнопками ручной установки пределов. Последовательным нажатием кнопки “—►” реализуется установка сопротивлений от 1 Ом до 100 МОм.

Обратный порядок установки осуществляется кнопкой “<—”. Автоматический выбор пределов воспроизведения параметров позволяет произвести установку выходного параметра во всем рабочем диапазоне независимо от установленного предела.

Порядок работы

Например: если установлен предел «2 mA» калибратора тока, то в режиме АВП без переключения пределов может быть установлена наборным полем сила тока 1200,5 mA.

Оцифрованным рядом наборного поля осуществляется:

• - установка уровня выходных параметров калибратора (напряжения или тока);

• - установка частоты;

• - задание констант математической обработки «d» и «с», параметров уровня ограничения напряжения или тока;

• - кодирование (нумерацию) диагностических, калибровочных и других служебных процедур.

Порядок ввода данных рассмотрим на примере установки уровня напряжения (аналогично для тока). После включения кнопки ВВОД («ENTER») загорается 8-разрядный дисплей над кнопками наборного поля. При этом маркируется (мигает) старший разряд, указывая, что это знакоместо займет цифра, выбранная для старшего разряда. После установки цифры в старшем разряде маркер автоматически смещается в следующий разряд, ожидая своего цифрового символа, и т.д. Процедура завершается нажатием кнопки ВВОД («ENTER»), подсвет гаснет, а на основном дисплее и выходе калибратора устанавливается набранный уровень напряжения (тока), в том числе, и полярность (положительная полярность не индицируется). Так реализуется самая рабочая процедура ввода данных калибратора - она максимально упрощена. Ввод любой другой числовой информации требует дополнительной операции указания функции, нуждающейся в цифровом наборе. Это могут быть математические константы, частота, уровень ограничения («LIMIT») и др.

Порядок ввода данных частоты. Реализуется в режимах калибратора переменного напряжения или силы переменного тока. После включения кнопки ВВОД загорается дисплей над кнопками наборного поля (ожидая ввода числовой информации уровня напряжения или тока), и потому необходимо нажать кнопку частоты Hz или kHz (в зависимости от режима, в котором был установлен прибор), после нажатия, которой гаснет дисплей уровня и маркируется дисплей частоты, ожидая ввода числовой информации. Процедура завершается выключением (нажатием) кнопки ВВОД.

ВНИМАНИЕ! Ввод частоты возможен только в режимах воспроизведения переменного напряжения (тока), и потому, если один из указанных режимов не установлен заранее, процедура установки частоты блокируется.

Редактирование ввода (исправление ошибочной информации): если в процессе ввода возникла необходимость в исправлении ошибочной информации, необходимо воспользоваться кнопками «^», «^» группы РЕДАКТ ^DI^ для выделения маркером разряда (знакоместа), нуждающегося в коррекции, после чего внести требуемую цифру.

Полярность вводимых данных устанавливается кнопкой «+/-» (при светящейся кнопке «ВВОД» (ENTER), если она погашена, то полярность переключается непосредственно на основном индикаторе калибратора). При этом подсвечивается только отрицательная полярность.

Порядок работы

Д

О/ %

Режим регистрации приращений напряжения реализуется кнопками «Л» и «%». Данный режим обеспечивает индикацию приращений (отклонений) воспроизводимого напряжения или тока (для калибратора тока) в единицах напряжения, тока («Л») или в процентах («%») от предварительно установленного значения напряжения или тока (ио, Io). Приращения регистрируются на правом табло прибора. При включении кнопки «Л» или «%» оно обнуляется. При этом на выходе калибратора сохраняется значение установленного напряжения (тока), которое индицируется на левом табло Все дальнейшие манипуляции, связанные с установкой новых значений воспроизводимых напряжений их, воспринимаются индикатором приращений как отклонение Ли воспроизводимого напряжения от его первоначального значения ио, зафиксированного в памяти прибора. Таким образом, в режимах регистрации приращений напряжения реализуется операция:    Ли = их - ио или ЛU = ^{Ux Uo} -100%.

Uo

0 шкалы

0.5 шкал

шкала

Нажатием одной из этих кнопок можно установить на выходе ток или напряжение равное нулю, равное половине шкалы или равное полной шкале. На пределе «20V» - это нуль, 10 V или 20 V.

x-d x ^. c

Два основных вида математической обработки информации, представляемой на индикаторе, включают операции «х - d» («сдвиг»), когда из показаний вычитается константа «d», и «х • с» («масштабирование»), когда показание умножается на константу «с». Эти операции позволяют сопрягать шкалы образцового и проверяемого приборов. Процедурная реализация вычислительных режимов включает:

• - установку (или корректировку) требуемых констант;

• - установку вида (видов) математической обработки. Установка (корректировка) констант «с», «d» осуществляется вводом числовой информации с помощью кнопок наборного поля в следующем порядке:

• - нажать кнопку ВВОД («ENTER») и определиться с функцией, требующей включения необходимой кнопки математической обработки - «х - d», «х • с»;

• - наборным полем ввести значение требуемой константы;

• - нажать кнопку ВВОД («ENTER»); при этом установленная константа фиксируется в памяти прибора и сохраняется в ней до следующего набора или выключения прибора из сети;

_______________________Порядок работы_______________________

- в любой момент нажатием кнопки соответствующей математической операции санкционируется реализация заданной функции. С этого момента индикатор фиксирует показания в соответствии с видом математической операции.

Отказ от любого вида обработки производится повторным нажатием включенной кнопки.

Независимость кнопок математической обработки и полная автономность процедуры ввода констант позволяют использовать различные сочетания математических операций: при одновременно включенных KHonkax«d» и «с» реализуется функция с • (х-d) или (сх-d) в зависимости от того, какая константа включена первой.

ВНИМАНИЕ! Основной индикатор калибратора (правый) отображает установленный уровень напряжения (тока). Уровень без учета математической обработки. На выходных зажимах присутствует обработанный сигнал, значение которого индицирует табло слева.

После нажатия кнопки ВРЕМЯ (TIME) индицируется время

включенного состояния прибора (время работы).

Кнопка ЛИМИТ (LIMIT, «ограничение») позволяет ограничить

верхний предел воспроизводимых напряжений (или токов). После введения такого ограничения оператор не сможет установить выходное напряжение (ток) выше уровня ограничения, обеспечив безопасность эксплуатации прибора и его нагрузки даже при ошибочных действиях. Процедурная реализация операции ограничения включает установку или

корректировку числового уровня ограничения и, по желанию, контроль этого уровня.

Установка уровня ограничения производится вводом числовой информации с помощью кнопок наборного поля следующим образом:

• - включить кнопку ВВОД (ENTER) - включается левый индикатор;

• - включить кнопку ЛИМИТ (LIMIT) - включается подсвет;

• - кнопками наборного поля набрать числовое значение уровня ограничения и нажатием кнопки ВВОД (ENTER) ввести в память прибора, где оно хранится до ввода нового значения или выключения прибора из

сети;

- в любой момент нажатием кнопки ЛИМИТ (LIMIT), санкционируется реализация установленной функции ограничения. С этого момента значение выходного напряжения больше установленного уровня не посту-

пит на выходные зажимы, а при попытке установить его на индикаторе высвечивается сообщение «Н», если превышен уровень при положительной полярности и Lо - если при отрицательной.

Выключением кнопки ЛИМИТ (LIMIT) ограничение снимается. Контроль уровня ограничения осуществляется последовательным нажатием кнопок ВВОД (ENTER) и ЛИМИТ (LIMIT).

Назначение кнопок	Порядок работы
ИНДИКАЦИЯ ПОГРЕШНОСТИ	ПОГР С включением кнопки «ПОГР» на свободном табло индикатора появляется транспарант SPEC, а на основном табло индикатора, где фиксируется значение установленного параметра (U, I, R), отобража-ется погрешность в абсолютных единицах или в процентах (если вклю-чить кнопку «%»). Индицируется (нормируемая за 1 год) погрешность для установленного на выходе значения (U, I, R).
РЕДАКТИРОВАНИЕ ДАННЫХ	РЕДАКТ 1 •<- 1 1 -► 1 Органами редактирования РЕДАКТ (ЕDIТ): кнопки «^», «^» и регулятор уровня, производится редактирование числовой информации. Особую ценность эта процедура представляет в режиме калибратора напряжения или тока, т.к. позволяет реализовать прямую (без предварительного набора) загрузку выхода калибратора. Редактируемый разряд на индикаторном табло выделяется маркером (мигающий разряд). Если на индикаторе нет маркера, то после нажатия одной из кнопок «^» или «^» он появляется с соответствующей стороны индикатора уровня. Последующим нажатием кнопки обеспечивается продвижение маркера по полю индикатора. Примечание - В режимах воспроизведения переменного напряжения или тока продвижение маркера распространяется и на поле индикатора частоты, обеспечивая возможность ее редактирования. Числовое значение установленного параметра изменяется регулятором уровня в сторону возрастания или убывания в зависимости от направления вращения. При переполнении редактируемого разряда информация переходит в следующий разряд (или предыдущий) до тех пор, пока вращается регулятор.
ОТКЛЮЧЕНИЕ И ПОДКЛЮЧЕНИЕ КАЛИБРАТОРА К ВЫХОДНЫМ ЗАЖИМАМ ПРИБОРА (“ПУСК-СБРОС”)	ПУСК СБРОС Нажатие одной из кнопок «ПУСК» (ON) или
	«СБРОС» (OFF) выключает другую
РЕГУЛИРОВКА ЯРКОСТИ ДИСПЛЕЯ	Предусмотрено девять градаций яркости дисплея. Доступ к регулятору яркости санкционируется калибровкой 96 (последовательный набор кнопками «▼» (САЬ), «9», «6», ВВОД (ENTER), СБРОС ^FF). Регулятором уровня (энкодером) группы РЕДАКТ (ЕЭ1Т) устанавливается оптимальная яркость. После чего еще раз нажать кнопку «▼» (САЬ).

Назначение кнопок

Порядок работы

ВКЛЮЧЕНИЕ АВТОКАЛИБРОВКИ

▼ В приборе Н4-17 реализовано несколько видов калибровок метрологических, диагностических, технологических. Все калибровки имеют двухразрядную нумерацию, по которой они идентифицируются встроенным микропроцессором прибора. Отсюда следующий порядок включения автокалибровки: - включить кнопку «▼» (САL), на дисплее появится транспарант ERL DI ; - набрать номер калибровки; - нажать кнопку ВВОД (ENTER), а затем кнопку СБРОС ^FF), (см. мнемосхему на рисунке 7.2) ВНИМАНИЕ! Перейти в режим калибровки можно только из режима калибратора напряжения (постоянного или переменного при включенных низковольтных пределах «0,2V», «2V» и «20V»), а также из режима калибратора силы тока.

Рисунок 7.2 - Реализация автокалибровки и мнемосхема включения ее клавиатурой прибора

ПРИ РАБОТЕ С ВЫСОКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ. НЕ РАБОТАЙТЕ В ОДИНОЧКУ И НЕ ПОЛАГАЙТЕСЬ НА НАДЕЖНОСТЬ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЕЙ. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ РАЗРЯД МОЖЕТ ПРОИЗОЙТИ МЕЖДУ ДВУМЯ ТОЧКАМИ (ШАГОВОЕ НАПРЯЖЕНИЕ) ИЛИ ЧЕРЕЗ ВОЗДУШНУЮ СРЕДУ. УБЕДИТЕСЬ, ЧТО ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НАКОНЕЧНИКИ ЧИСТЫЕ И СУХИЕ, НА НИХ ОТСУТСТВУЮТ СМАЗКА ИЛИ ЖИРОВЫЕ ПЯТНА. ПОМНИТЕ, ЧТО ЕСЛИ ОБОРУДОВАНИЕ БЫЛО ВЫКЛЮЧЕНО, ТО ЕГО КОНДЕНСАТОРЫ МОГУТ ХРАНИТЬ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЗАРЯД!

Ниже рассматриваются особенности эксплуатации приборов комплекса, а именно, каким образом с помощью традиционных способов и некоторых специальных приемов можно добиться наивысших характеристик при работе. Вся эта информация не претендует на право считаться всеобъемлющей и быть обязательной к исполнению. Скорее всего, она может рассматриваться в качестве полезной рекомендации.

8.2 Влияние реактивных составляющих сопротивления измерительной цепи

• 8.2.1 Паразитная емкость соединительного кабеля на высоких частотах переменного напряжения или тока нагружает источник (калибратор) или вызывает паразитные потери напряжения, не доведя сигнал «в полной сохранности» до измерителя. По этим причинам паразитная (распределенная) емкость кабелей комплекса, рассчитанных на работу с переменным напряжением, минимизирована (20 - 60 рF). Но если использовать раздельные проводники, то их емкость может составлять около 5 рF и ниже (в зависимости от расстояния и длины). При работе с раздельными проводниками необходимо помнить, что и они могут вносить «возмущение» в измеряемый сигнал, будучи приемной антенной для наводок. Поэтому рекомендуется применять по возможности короткие провода, уменьшая тем самым размеры возникающей токовой петли.

• 8.2.2 При поверке вольтметров переменного напряжения существенный вклад в снижение входного сопротивления вольтметра вносит входная емкость, которая в значительной степени определяется емкостью соединительного кабеля. Эта характеристика кабеля никак себя не проявляет в цепях постоянного тока и на самых низких частотах переменного напряжения. Однако на высоких частотах ее влияние таково, что резко снижается заявленное активное входное сопротивление вольтметра переменного напряжения.

В таблице 8.1 приведена информация по входному сопротивлению (импедансу), создаваемому кабелем на отдельных частотах.

Таблица 8.1 - Импеданс кабеля в зависимости от емкости и частоты

Частота	Импеданс при емкости кабеля
	5 рF	50 рF	150 рF
100 Hz	320 МО	32 МО	10 МО
1 kHz	32 МО	3,2 МО	1 МО
10 kHz	3,2 МО	320 Ю	100 ю
100 kHz	320 kO	32 Ю	10 ю
1000 kHz	32 kO	3,2 Ю	1 ю

В таблице 8.1 приведены значения для емкости 5 рF - одиночные короткие проводники, 50 рF - штатный кабель «К1» из комплекта поставки и 150 рF - обычный кабель измерительных приборов.

Как видно из таблицы 8.1, значение входного сопротивления резко падает. Данные таблицы 8.1 показывают, что работать на переменном токе можно только с генераторами и калибраторами, способными «держать» емкостную нагрузку, не изменяя установленного уровня выходного напряжения (подробнее об этом в п.8.3.4). По этим причинам при снятии частотных характеристик делителей используют минимально возможное сопротивление в нижнем плече делителя или используют буферный усилитель на выходе делителя.

В изложенном аспекте рассмотрим проблемы работы калибратора на пределе «0,2V».

• 8.2.3 Младший предел калибратора переменного напряжения («0,2V») формируется резистивным делителем с отношением 1:10 и выходным сопротивлением 20 О. Входная емкость Свх измерителя шунтирует нижнее плечо делителя r (в соответствии с рисунком 8.1), в результате чего коэффициент передачи делителя падает с ростом частоты f. Влияние емкости на погрешность передачи ЛК определяется выражением (8.1):

  1

  180 О ^R

  ₂

  ЛК (%) = -50 (г • Свх^пО²

  (8.1)

  

  К измерителю

Свх

20 П ^r

т

Рисунок 8.1 - Делитель для формирования предела «0,2V»

При выпуске из производства приборы калибруются при Свх не более 80 рF с применением штатного кабеля. Если практическая схема не позволяет реализовать такой параметр, необходимо учитывать влияние реальной емкости, воспользовавшись выражением (8.1). Выходное сопротивление калибраторов на пределе «0,2V» обычно составляет 100 или 50 О. Преимущество прибора Н4-17 (Ивых = 20 О) иллюстрируют результаты расчета по формуле (8.1) для Свх = 100 рF и частоты 1000 kHz:

• - для Rвых = 100 О погрешность передачи ЛК = -0,2 %;

• - для Rвых = 50 О погрешность передачи ЛК = -0,05 %;

• - для Rвых = 20 О погрешность передачи ЛК = -0,008 %.

8.3 Влияние нагрузки на погрешность калибратора

• 8.3.1 Подключение нагрузки может существенным образом изменить установленный уровень напряжения (тока) на выходе калибратора. Для оценки этого влияния служит такая характеристика, как выходное сопротивление (Rebix) калибратора напряжения или тока. Выходное сопротивление определяется по формуле (8.2):

Rebix = AU/AI,                                (8.2)

где AU и Л1 - изменения напряжения и тока соответственно.

По своему статусу калибратор напряжения призван сохранять неизменным выходное напряжение в широком диапазоне допустимых нагрузок, а калибратор тока - неизменным ток, т.е. первый, обеспечивает Ли 0 при изменении тока нагрузки, а второй - Л1    0 при

изменении напряжения на нагрузке. В соответствии с формулой (8.2) это означает, что калибратор напряжения должен иметь минимальное выходное сопротивление, а калибратор тока максимальное.

• 8.3.2 В таблицах 4.4, 4.7 и 4.8 приведены нормируемые значения выходного сопротивления (Ивых). Воспользуемся ими для ряда примеров. Если известно изменение тока нагрузки Л1, то изменение напряжения на нагрузке Ли определяется по формуле (8.3):

Ли = ЛЬ Rвыx                                 (8.3)

Пример. При установленном пределе «20 V» и токе нагрузки 20 mA имеет место изменение установленного напряжения на величину Ли = 20 mA • 0,0005 О = 10 pV. Оценка этого значения зависит от величины напряжения, установленного на выходе калибратора. Если выходное напряжение составляет 10 V, то погрешность составляет 0,0001 %, если 10 mV, - то 0,1 %. То есть при низких уровнях напряжения с этим явлением необходимо считаться.

На пределе «0,2V» выходное сопротивление составляет 20 О, и поэтому даже нагрузка 1 pA может привести к погрешности 20 pV, что значительно превышает нормируемые значения погрешности во всем диапазоне самого низковольтного предела. И наоборот, для высоковольтных пределов влияние даже сравнительно высокого выходного сопротивления менее заметно. Оценка абсолютной погрешности в конкретной ситуации должна осуществляться по формуле (8.3).

• 8.3.3 В режиме калибратора силы тока, если известно изменение напряжения на нагрузке Ли, то изменение тока Л1 определяется по формуле (8.4):

Л1 = Ли / Rвыx                                  (8.4)

Если же известно сопротивление нагрузки Ин, то дополнительная погрешность от воздействия нагрузки определяется выражением (8.5):

Л1 = Rн / Rвыx                                    (8.5)

Пример. Установлена нагрузка 1 kO в режиме калибратора силы переменного тока на пределе «2mA» и частотой 1 kHz (Иных = 10 МО из таблицы 4.8). Дополнительная погрешность по формуле (8.4) не превышает 1 kO/10 МО = 0,0001 или 0,01 %. На частотах 1 и 10 kHz выходное сопротивление составляет 10 и 1 МО и, соответственно, погрешности отличаются на порядок.

• 8.3.4 Выходное сопротивление калибратора напряжения переменного тока в том виде, как это было определено по формуле (8.2), существует также в низкочастотном спектре рабочего диапазона частот, где оно носит активный характер. По мере роста частоты все большую роль начинают играть реактивные составляющие полного выходного сопротивления (импеданса) калибратора. Это, прежде всего, заметно по реакции калибратора на емкостную нагрузку, сопротивление которой определяется по формуле (8.6):

Z = 1/оС                                            (8.6)

В связи с этим нормативная документация на калибраторы переменного напряжения включает обязательные требования к емкостной составляющей нагрузки. Для прибора Н4-17 они указаны в таблице 4.5.

По аналогичным причинам калибраторы силы переменного тока имеют ограничения по индуктивности нагрузки, т.к. ее сопротивление (oL), особенно в низкоомном секторе нагрузок, на высоких частотах может значительно превысить активную составляющую и выйти за пределы допустимых значений или вызвать паразитные возбуждения схемы источника тока.

Многосторонние зависимости не позволяют дать универсальную рекомендацию или формулу для работы на низких и высоких частотах на всех пределах и во всем амплитудном диапазоне. Способность работать на индуктивную нагрузку резко падает с ростом частоты и зависит также от соотношения активной и реактивной составляющей в комплексном сопротивлении нагрузки.

Ориентироваться следует на экспериментальные данные, полученные для значений индуктивности, которые обеспечивают реализацию нормированных характеристик (таблица 8.2).

Таблица 8.2

предел	индуктивность нагрузки, цН, на пределе
	200 Hz	1 kHz	10 kHz
2mA	25000	1000	60
20 mA	5000	1000	40
200 mA	350	70	7
2 A	50	10	1
20A	10	1	0,5

Снижая частоту или жертвуя какими-то характеристиками (искажения, выходное сопротивление), можно увеличить индуктивность нагрузки.

Если индуктивная нагрузка имеет малую активную составляющую, то во избежание потери устойчивости калибратора силы тока, рекомендуется увеличить ее активную часть вплоть до номинальной величины, соответствующей включенному диапазону калибратора силы тока. Для этого последовательно с нагрузкой включается малоиндуктивный резистор соответствующего номинала.

Для пределов «2тА», «20тА», «200тА» и «2000тА» номинальными активными нагрузками являются 1000, 100, 10 и 1 Q соответственно. При этом необходимо следить за тем, чтобы напряжение на выходных клеммах калибратора силы тока не превышало максимальных значений.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ -

Будьте осторожны! Не превышайте значения предельной емкостной (индуктивной) нагрузки калибратора напряжения (тока).

Следовать буквально требованиям этого предупреждения не всегда возможно, но пример, приведенный ниже, должен помочь определиться (хотя бы методически) с указанной проблемой.

Пример. Рассмотрим, как емкость величиной 300 рF может нагрузить калибратор с выходным напряжением 200 V, частотой 100 kHz. Расчет проводится на максимальную (пиковую) нагрузку R, и поэтому напряжение и ток будут выражены в амплитудном значении

—— = ®С-Um = 6,2840^300 ¹²^00 « 50 mA, что в 2,5

1/<эС

раза превышает допустимую активную нагрузку (20 mA).

• 8.4 Рекомендации по использованию защитных экранов (по напряжению «G» и по току «G(I)»)

• 8.4.1 При прецизионных измерениях, особенно малых уровней напряжений или токов, принимаются меры по созданию специальных климатических и электрических режимов рабочего помещения (температура, влажность, отсутствие источников мощных помех, стабильность напряжения сети и т.п.). Только при соблюдении этих условий может быть снижено воздействие окружающей среды на точность измерения.

Однако любая практическая измерительная цепь несвободна от воздействия помех, которые, так или иначе влияют на результат измерения. Ниже изложены способы снижения воздействия помех.

8.4.2 Экранирование от напряжения помехи реализуется использованием клеммы «G» защитного экрана. Эта защита по напряжению оберегает аналоговые схемы (исполнительную секцию) прибора (вольтметра, калибратора) путем их размещения в полости экрана, гальванически связанного с клеммой «G». Экран отделяет внутренние схемы от первичной обмотки силового трансформатора. Поэтому электрический экран располагается между первичной и вторичными обмотками трансформатора. Управляющая информация от микропроцессора, гальванически связанного с корпусом прибора, передается через оптронную развязку (в соответствии с рисунком 5.1). Защитный экран «G» обеспечивает низкоомный путь для синфазного сигнала помехи, «блуждающей» по контуру заземления.

Рассмотрим механизм действия защиты при работе прибора на нагрузку, которая требует применения специальных мер по снижению влияния помехи общего вида, вызываемой разностью потенциалов точек заземления источника (калибратора) и его приемника (измерителя), которая на практике может достигать сотен милливольт и даже единиц вольт.

На рисунке 8.4а указанный источник помехи обозначен Ер. Этот источник создает паразитный ток Ip, который через паразитную емкость Ср (корпус - схема прибора) попадает в низкопотенциальный «Lo» провод, соединяющий источник сигнала с приемником сигнала. Складываясь или вычитаясь с током нагрузки IL, помеха искажает картину измерительного процесса. Применение защитного экрана (гнездо «G»), как это показано на рисунке 8.4б, создает отдельный путь для паразитного тока 1р, благодаря чему он не попадает в измерительную цепь. Таким образом, назначение защитного экрана заключается в отведении токов помехи, действующей между корпусами приборов, в обход сопротивления низкопотенциального провода кабеля. Кроме того, экранирование снижает паразитную емкость Ср, т. к. емкость последовательно соединенных конденсаторов Ср (рисунок 8.4б) меньше емкости одиночного конденсатора (рисунок 8.4а).

Для эффективного использования защитного экрана необходимо придерживаться правила: гнездо «G» нужно подключать таким образом, чтобы паразитный (синфазный) ток не проходил через входное сопротивление. Это условие выполняется при подключении защитного экрана «G» к низкопотенциальному выводу нагрузки.

• 8.4.3 На основании вышеизложенного следует, что при проведении калибровки тестируемого устройства с заземленной входной клеммой низкого уровня («Lo») или общей клеммой, необходимо использовать внешнее соединение с клеммой «G». Защита калибратора по напряжению («G») должна быть заземлена на тестируемое устройство. Во избежание образования паразитных контуров с замыканием на землю необходимо иметь только одно заземление в системе, поэтому все заземляющие соединения требуется делать на тестируемое устройство. Чтобы иметь одну точку заземления, следует убедиться, что к калибратору не подключена шина заземления.

  

Рисунок 8.4 - Использование защитного экрана «G» в измерительной цепи

На рисунке 8.5 показан случай такого соединения - тестируемый измерительный прибор с заземленной низкопотенциальной клеммой (которая гальванически связана с корпусом). Помехозащищенность такой схемы увеличивается при соединении клеммы защитного экрана «G» прибора Н4-17 с общей клеммой тестируемого устройства. При этом тумблер «G-Lo» (на передней панели Н4-17) должен быть выключен.

В тех случаях, когда описанная помеха не имеет значения (нагрузка не удалена и не заземлена), клемма «G» может быть соединена тумблером «G Lо» (расположен на передней панели прибора Н4-17) с низкопотенциальной клеммой прибора.

Рисунок 8.5 - Соединение калибратора напряжения с измерительным устройством,

низкопотенциальная клемма которого гальванически связана с корпусом

8.4.4 Использование защитного экрана по току «G(I)» рекомендуется в режиме воспроизведения небольших переменных токов. Клемма «G(I)» расположена на задней стенке прибора Н4-17, и поэтому для реализации ее соединения с экраном кабеля последний имеет удлиненный вывод экрана (кабель «К5»).

Защита по току действует только тогда, когда калибратор реализует функцию воспроизведения силы переменного тока. В этом режиме важна не только задача генерации перемен-ного тока, но также важной становится задача достижения этим током нагрузки без потерь. Дело в том, что источник тока - устройство с высоким выходным сопротивлением, и поэтому часть тока высокой частоты ответвляется через погонную емкость Ср соединительного кабеля (1р на рисунке 8.6), т.е. не доходит до нагрузки Rl. Существует еще один канал утечки - через паразитную емкость выхода калибратора относительно земли.

Рассмотрим численный пример. Подается ток 100 цА с частотой 5 kHz по метровому коаксиальному кабелю на тестируемое устройство с напряжением на нагрузке 1 V. Величина тока утечки 1р через паразитную емкость Ср кабеля составляет: 1р = и^2пЬСр, где Ср = 100 рF, 3     _-12

f = 5 kHz, U = 1 V, т.е. 1р = 1«2’3,14’5’10 ¹100   = 3,14 цА. Эта (реактивная) составляющая

будет добавляться к току IL через активную нагрузку под прямым углом, вызывая ошибку, равную д/100² + 3,14² - 100 = 0,05 цА, т.е. около 0,05 %, а при токе 200 цА - около 0,025 %.

Механизм борьбы с этим явлением заключается в создании между высоко- и низкопотенциальными жилами кабеля («И» и «Ьо») эквипотенциального барьера, через который не может возникнуть ток утечки, т. к. и по величине, и по фазе отсутствует разность потенциалов, способная его вызвать. На рисунке 8.6б показано поперечное сечение кабеля, центральная жила которого окружена экраном «G(I)». На этот экран подается потенциал, равный потенциалу центральной жилы, от мощного буферного усилителя, для которого заряд паразитной емкости не является проблемой. Поперечное сечение кабеля на рисунке 8.6б иллюстрирует необходимость заряда паразитной емкости Ср, образованной жилой «Н» и экраном «G(I)». Но зато при этом обкладки емкости, образованной экраном и жилой «Ьо», находятся под равными (и по модулю, и по направлению) потенциалами и потому разрывают возможную паразитную связь.

Таким образом, подключение экрана кабеля «К5» к клемме «G(I)» блокирует каналы утечки путем окружения выходного тока совпадающим по фазе напряжением с той же разностью потенциалов (реализуется, так называемый, активный экран).

Численный пример, приведенный выше, показывает, что даже на младшем пределе «2 mA» при значениях тока более 0,1 1п (200 цА) предложенное решение использования защиты по току уже не является актуальным.

H

Rl

а)

8.5 Двух- и четырехпроводная связь калибратора напряжения с нагрузкой

• 8.5.1 С учетом основного назначения калибраторов - поверка цифровых вольтметров, входная цепь которых потребляет незначительный ток, - двухпроводная конфигурация связи с нагрузкой является достаточной. Применение четырехпроводной связи с нагрузкой эффективно при заметном токопотреблении последней. Обе конфигурации показаны на рисунке 8.7. Границы их использования достаточно неопределенны, все зависит от требуемой точности, величины напряжения и тока нагрузки.

При двухпроводной связи (рисунок 8.7а) протекающий через нагрузку (RL) ток (IL) вызывает падение напряжения на проводах, клеммах (сопротивление до 0,005 Q) и контактах реле (до 0,05 Q). Даже при Il = 1 mA это падение напряжение составляет 0,055 mV, что при выходном напряжении калибратора 1 V значительно превышает нормируемую погрешность ±5 pV (на пределе «2 V»). Такое же падение, но при напряжении 100 V окажется незамеченным (на порядок ниже погрешности).

При четырехпроводной связи с нагрузкой (рисунок 8.7б) на ее выводах замыкаются токовые («I») и потенциальные («V») выводы калибратора, и поэтому падение напряжения по цепи тока нагрузки будет обнаружено усилителем калибратора (через потенциальные выводы) и отработано цепью его обратной связи, т. к. в силу законов авторегулирования она следит за неизменностью разности потенциалов на входах усилителя. Именно благодаря четырехпроводной связи, удается поддерживать выходное сопротивление менее 0,0005 Q.

Рисунок 8.7 - Двухпроводная (а) и четырехпроводная (б) связь калибратора с нагрузкой

• 8.5.2 Модель связи калибратора с нагрузкой в соответствии с рисунком 8.7б отражает случай, когда усилитель калибратора получает напряжение непосредственно с выводов нагрузки через проводники, в которых отсутствует ток (отсюда название выводов -потенци-альные). Однако в реальной схеме калибратора предела «20 V» через них протекает ток до 1 mA цепи обратной связи (20 kQ) усилителя (рисунок 5.4), что приводит к погрешности до 2-3 ррт. Эта погрешность учитывается программными методами, которые адаптированы под конкретный кабель «К2». Его замена нежелательна, особенно в случаях, когда сопротивление проводников другого кабеля заметно выше, чем у кабеля «К2».

8.6 Комплект измерительных кабелей и принадлежностей к ним

8.6.1 Разнообразие решаемых комплексом задач диктует определенные требования к типу соединений и качеству соединителей. Этими требованиями и определилась номенклатура кабелей из комплекта поставки изделия (представлена на рисунке 8.8).

ВНИМАНИЕ!

Настоятельно рекомендуется пользоваться только штатными кабелями (из комплекта поставки) и в строгом соответствии с рекомендациями данного подраздела. Категоричность этого требования возрастает при работе в высокочастотной области переменных напряжений (токов), т. к. калибровка прибора осуществляется с учетом работы с использованием штатных кабелей.

• 8.6.2 «К1» - двухпроводный кабель в экранированной оплетке с минимизированной величиной емкости между низко- и высокопотенциальными проводниками.

«К1» - основной кабель калибратора тока (рисунок 8.9) до 2 А выходного тока.

«К1» - основной кабель калибратора напряжения предела «1000V» (выход блока усиления на рисунке 8.11).

В комплекте поставки два кабеля К 1. Ими реализуется четырехпроводный выход калибратора сопротивлений от 1 Q до 10 kQ. На четырехпроводный вход, если измеритель сопротивлений имеет двухпроводный вход, используйте кабель К2.

• 8.6.3 «К2» - основной кабель калибратора напряжения базового прибора. Через этот кабель обеспечивается связь базового прибора с нагрузкой во всем частотном (до 1 N^;lHz) и амплитудном (до 200 V) диапазонах (рисунок 8.10).

Кабель «К2» конструктивно выполнен таким образом, что пары высоко- и низкопотенциальных клемм базового прибора соединяются (пайкой) непосредственно на выходных штырях (концах) кабеля, чем и обеспечивается замыкание обратной связи выходных усилителей калибратора практически на нагрузке. Если кабель «К2» отсоединить от выходных клемм калибратора на пределах «2V», «20V» и «200V», обратная связь усилителей обрывается, и прибор теряет работоспособность. Калибратор К2 обеспечивает преобразование четырехпроводного выхода в двухпроводный (4^2).

ВНИМАНИЕ! По указанной причине не пытайтесь подключить нагрузку к калибратору через двухпроводный кабель на пределах «2 V», «20 V» и «200 V». Пользуйтесь только кабелем «К2». На пределе «0,2 V» также используйте кабель «К2» в режиме преобразования четырехпроводного выхода в двухпроводный. Хотя для этого предела такого преобразования не требуется, но калибровка прибора осуществлялась при таком соединении (рекомендуется использование кабеля «К2» ради единства решений).

• 8.6.4 Кабель «К5» - специализированный кабель для работы с малыми уровнями переменного тока. «К5» представляет собой трехпроводный кабель, центральная жила («Hi») которого окружена двумя экранами, гальванически несвязанными друг с другом. Наружный экран используется в качестве низкопотенциального («Lo») вывода кабеля, а внутренний - в качестве активного экрана по току «G(I)». Указание об использовании кабеля в цепях с малыми уровнями тока не имеет ничего общего с электрическими возможностями, которые ограничены значениями 2 - 3 А. Акцент на малые токи пояснен в п.8.4.4.

8.6.5. Кабелем «К7» осуществляется связь базового прибора с Н4-17БУ (через этот кабель осуществляется управление блоком усиления).

• 8.6.6 Кабель «К20» (из комплекта поставки Н4-17БУ). Обеспечивается подключение нагрузки к блоку усиления в режиме калибратора тока (с пределом «20 А»).

8.7. Особенности эксплуатации блока усиления Н4-17БУ

• 8.7.1. Блок усиления имеет память, в которой хранятся калибровочные константы, определяющие амплитудно-частотную характеристику прибора на приделах «1000V» и «20А». При включении любого из этих пределов калибровочные константы, хранящиеся в памяти блока усиления, переписываются (через кабель связи «К7») в оперативную память базового блока, где используются по назначению. При отсутствии кабеля «К7» пределы «1000V» или «20А» не устанавливаются.

• 8.7.2.  Из описанного принципа действия следует, что одновременная работа калибратора на пределах «1000V» и «20А» требует использование двух базовых блоков, в одном из которых установлен предел 1000V, а в другом предел 20А. При этом:

• - один из пределов работает под управлением базового блока (соединение между блоками производится кабелем «К7»), который обеспечивает заявленные метрологические характеристики;

• - другой, одновременно работающий предел, может работать только от постороннего источника входного напряжения и использоваться как источник напряжения или тока соответственно. При отсутствии калибровочных констант не обеспечивается требуемая точность, хотя сохраняется возможность работы в качестве стабильного источника.

Рисунок 8.9 - Соединение с нагрузкой в режиме калибратора силы постоянного и переменного тока (до 2 А включительно)

Рисунок 8.10 - Режим калибратора постоянного и переменного напряжения, пределы «ОДУ», «2У», «20У» и «200У»,

9 ПОРЯДОК РАБОТЫ

В процессе эксплуатации калибратора, способного воспроизводить на выходе высокое напряжение, важной, с позиций безопасной работы, является информация о способах оперативного отключения (снятия) напряжения с выходных клемм прибора.

В любой момент в процессе работы с передней панели можно отключить схему калибратора от выходных клемм, для чего достаточно включить кнопку СБРОС (OFF) - ее подсвеченное состояние свидетельствует о пассивном статусе калибратора независимо от числовой информации на дисплее, т.к. в этом случае его клеммы отключены от схемы.

Другой способ обезопасить оператора и тестируемую аппаратуру - заранее задать уровень ограничения величины выходного параметра (тока или напряжения), превышение которого вызовет автоматическое отключение схемы калибратора от выходных клемм. Это состояние индицируется подсветом кнопки СБРОС ^FF), а на табло индикатора калибратора появляется сообщение «Н», если превышен уровень по положительной полярности, и «Ьо», -если по отрицательной. Режим ограничения реализуется кнопкой ЛИМИТ (Ь1М1Т), а процедура использования описана в таблице 7.1. Если уровень ограничения задан, то в любой момент включением кнопки ЛИМИТ (Ь1М1Т) режим активируется. В ответственных случаях не следует пренебрегать режимом ограничения.

9.1 Установка режима работы калибратора

• 9.1.1 Установка режима работы калибратора определена одной из следующих четырех возможностей:

• - воспроизведение напряжения постоянного тока;

• - воспроизведение напряжения переменного тока;

• - воспроизведение силы постоянного тока;

• - воспроизведение силы переменного тока;

• - воспроизведение сопротивлений.

Режим калибратора напряжения или тока инициируется нажатием кнопки «V» или «I» соответственно (дисплей реагирует свечением соответствующих символов «V» или «mA», однозначно определяя статус калибратора).

Для режима калибратора переменного напряжения и тока процедура отличается только необходимостью вслед за выбором режима («V» или «I») установить частоту, что может быть авансировано нажатием одной из кнопок «Hz» или «kHz».

9.2 Установка предела воспроизводимых напряжений (токов)

• 9.2.1 Установка предела воспроизводимых напряжений (токов) реализуется кнопками «^» или «^» группы «ПРЕДЕЛ О («RANGE О*»).

Примечание - В режимах калибратора постоянного и переменного тока устанавливаются пределы «2mA», «20mA», «200mA», «2000mA» и «20А». В режиме калибратора переменного напряжения устанавливаются пределы «0,2V», «2V», «20V», «200V» и «1000V». При этом предел «1000V» и «20А» устанавливается только комплектом базового прибора с блоком усиления Н4-17БУ.

9.3 Установка напряжения (тока) и частоты

• 9.3.1 Установка напряжения (тока) и частоты реализуется либо цифровым рядом наборного поля или группой органов РЕДАКТ. (EDIT). В первом варианте требуется двухэтапная процедура установки параметра (набор значения и последующее инициирование), а во втором обеспечивается прямая подача сигнала на выход калибратора. Технология установки напряжения (тока) и частоты подробно изложена в таблице 7.1 (см. «Ввод данных» и «Редактирование данных»).

9.4 Воспроизведение напряжений постоянного и переменного тока выше 200 V

• 9.4.1 Воспроизведение напряжений постоянного и переменного тока выше 200 V реализуется агрегатированием базового прибора с блоком усиления Н4-17БУ (см. рисунок 8.11). Выход базового прибора кабелем «К2» соединяется с входом блока Н4-17БУ. Воспроизводимые напряжения снимаются с клемм выхода « о» блока Н4-17БУ. Управление осуществляется клавиатурой базового прибора (при установленном пределе «1000 V»). Отключение выходного напряжения производится кнопкой СБРОС (OFF), но все необходимые действия с клеммами, нагрузкой, соединительными кабелями реализуются при обнуленном индикаторе и включенной (подсвеченное состояние) кнопке СБРОС ^FF). Обязательно осуществите соединение базового прибора с Н4-17БУ кабелем управления «К7», используя соответствующие разъемы на задних панелях.

9.5 Воспроизведение силы постоянного и переменного тока более 2 А

• 9.5.1 Воспроизведение силы постоянного и переменного тока более 2 А реализуется агрегатированием базового прибора с блоком усиления Н4-17БУ.

Выход калибратора напряжения базового прибора необходимо соединить с входом преобразователя кабелем «К2». Выходной ток снимается с выходных клемм «&» преобразователя тока для чего используется кабель «К20». Преобразователь напряжение-ток блока Н4-17БУ обеспечивает преобразование напряжения (постоянного и переменного), при этом диапазону напряжений 1 mV - 21 V на входе соответствует сила тока 1 mA - 21 A на выходе. Обязательно осуществите соединение базового прибора с Н4-17БУ кабелем управления «К7», используя соответствующие разъемы на задних панелях

Отсчет выходного тока осуществляется по индикатору базового прибора.

9.6 Установка сопротивлений

• 9.6.1 Режим калибратора сопротивлений инициируется кнопкой «R». Весь декадный ряд сопротивлений от 1 Q до 100 MQ устанавливается переключателем пределов (кнопками направлений «^», «^»). При этом для сопротивлений от 1 Q до 10 kQ реализуется четырехпроводный выход, а от 0,1 до 100 MQ - двухпроводный. Причем выход сопротивления 100 MQ реализуется отдельной клеммой.

Для реализации четырехпроводной связи на четырехпроводную нагрузку рекомендуется использовать два кабеля «К1» (п.8.6.2).

Использование кабеля «К2» при работе на двухпроводную нагрузку для сопротивлений 1, 10 kQ и выше практически не снижает точности.

9.7 Использование режимов математической и статистической обработки

• 9.7.1 Реализация операции масштабирования «с • х» и сдвига «х-d» может оказаться полезной для сопряжения масштабов приборов измерительной схемы. На практике такое сопряжение реализуется установкой исходных уровней измерительного диапазона, например, нуля и опорного уровня (середина или верхняя граница шкалы). Нулевого показания измерительного прибора можно добиться сдвигом на d p.V нуля калибратора, а константой «с» добиться равенства показаний в середине или конце шкалы. После сопряжения шкал прибора-источника и прибора-измерителя реализуется более высокая точность измерения, т. к. в этом случае она определяется только нелинейностью характеристики приборов.

9.8 Режим девиации выходного напряжения или силы тока

• 9.8.1 Режим отклонения выходного напряжения или силы тока калибратора от предварительно установленного значения (кнопки «Л» и «%») может оказаться полезным при оценке погрешности вольтметра, коэффициентов передачи усилителей, делителей, исследованиях стабилизаторов, стабилитронов и т. п.

Использование этого режима поясняется нижеследующим примером.

Определение погрешности вольтметра:

• - на вход вольтметра подать напряжение контролируемой точки, например, 10 V;

• - включить кнопку «%» или «Л»;

- группами кнопок редактирования и наборного поля добиться показания вольтметра, равного установленному на выходе калибратора;

- индикатор калибратора фиксирует погрешность проверяемого прибора в процентах или абсолютной величине.

9.9 Использование последовательного интерфейса RS-232 (СТЫК2) и последовательно-параллельного интерфейса IEEE-488 (КОП)

• 9.9.1 Обмен данными при работе прибора Н4-17 с интерфейсом происходит в дуплексном (полном) режиме с использованием следующего протокола приемо-передачи:

- управление прибором осуществляется подачей текстовой строки в формате, указанном в таблице 4.10;

- вывод данных о состоянии прибора происходит по запросу. Формат выводимых данных представлен в таблице 4.11.

Между командами, подаваемыми прибору, необходимо делать паузу (ставить задержку). Величина задержки 100 ms.

ВНИМАНИЕ!

Быстродействие аналоговой схемы прибора намного ниже скорости работы встроенной ЭВМ, поэтому необходимо дополнительно выдерживать время для установления выходного напряжения с необходимой точностью и установления показаний проверяемого прибора.

• 9.9.2 Формат цифровых данных подаваемых команд может быть иным, чем указано в таблице 9.1. Количество цифр может изменяться от одной до семи в зависимости от количества значащих цифр задаваемого параметра. При установке уровня используются семь значащих цифр, а при установке частоты - только четыре. Команды с неправильным заголовком игнорируются. Вследствие того, что наличие недопустимых символов (иных кроме цифр и десятичной точки) в поле цифровых данных специально не проверяется, имеется вероятность исполнения ошибочной команды. Наличие на месте десятичного разделителя не символа точки понимается как окончание числа (целой части числа).

• 9.9.3 Порядок (последовательность) подачи команд должен определяться двумя критериями - допустимостью для текущего состояния и учетом времени исполнения. Следует учитывать, что смена режима работы всегда приводит к автоматическому отключению выхода калибратора. Исполнение любой команды всегда приводит к изменению состояния прибора, отображаемого на индикаторе, а также к изменению значения выдаваемой строки состояния.

Особенностью системы команд прибора является отсутствие отдельной команды перехода к воспроизведению напряжения переменного тока. Для выполнения этой операции необходимо подать команду об установке требуемого значения частоты. При этом возможно придется повторить уже установленное значение частоты.

В режиме дистанционного управления реализуется переход от постоянного к переменному току и обратно без сброса выхода.

• 9.9.4 Некоторые режимы можно включить, как воспользовавшись специальной командой, так и путем посылки команды «Имитировать нажатие клавиши». Однако существуют режимы, которые включаются только командой «Имитировать нажатие клавиши». Коды клавиш приведены в таблице 4.18.

• 9.9.5 Последовательный интерфейс СТЫК C2 (RS-232C) позволяет подключить прибор к компьютеру, имеющему стандартный последовательный порт (COM-порт).

• 9.9.6 Подключение прибора к компьютеру осуществляется через девятиконтактный разъем (розетку), расположенный на задней стенке прибора, посредством модемного кабеля (входит в комплект поставки).

• 9.9.7 Параметры настройки последовательного порта:

• - скорость - 9600 бод (бит/с),

• - данные - 8 бит,

• - бит «четность» - отсутствует,

• - сигнал «СТОП» - 1 бит.

• 9.9.8 Подключение прибора Н4-17 к интерфейсу КОП осуществляется через преобразователь GPIB-232CV-A посредством стандартного кабеля КОП из комплекта поставки установки. Подключение преобразователя GPIB-232CV-A осуществляется посредством модемного кабеля из комплекта поставки.

• 9.9.9 Формат байта состояния при последовательном опросе КОП приведен в таблице 9.1.

Таблица 9.1 - Формат байта состояния преобразователя GPIB-232CV-A

Номер бита	Назначение
0	Состояние входного буфера КОП преобразователя: бит равен 1, если буфер пуст, и равен 0, если буфер содержит информацию
1	Состояние входного буфера последовательного канала: бит равен 1, если буфер пуст, и равен 0, если буфер содержит информацию

• 9.9.10 Подготовка преобразователя GPIB-232CV-A к работе осуществляется следующим образом:

• - установить требуемый адрес переключателями ADDRESS преобразователя GPIB;

• - установить переключателями CONFIG конфигурацию «SRQ Enabled and Large Serial Buffer»;

• - установить переключателем MODE режим работы «D Mode»;

• - установить переключателями BAUD RATE скорость обмена 9600 бод;

• - установить переключателями DATA FORMAT режим обмена 8 бит данных, один стоп бит, без четности;

• - установить переключателем HANDSHAKE режим «Xon/Xoff protocol disabled». Положение переключателей, соответствующее указанным настройкам, приведено в таблице 9.2;

• - подключить преобразователь к прибору при помощи нуль-модемного кабеля из комплекта поставки установки (кабель интерфейса RS-232C);

• - подключить стандартный кабель КОП к преобразователю;

• - подключить к преобразователю кабель питания.

Таблица 9.2 - Положение конфигурационных переключателей GPIB-232CV-A

Наименование переключателя	Положение
CONFIG	ON, ON
MODE	OFF
BAUD RATE	ON, OFF, ON
DATA FORMAT	OFF, OFF, OFF, ON
HANDSHAKE	OFF

9.10 Несколько нетрадиционных примеров использования

• 9.10.1 Точное измерение переменного напряжения (тока). При наличии вольтметра переменного тока с высокой разрешающей способностью 5-6 разрядов (десятичных) и калибратора Н4-17 можно осуществлять измерения с погрешностью прибора Н4-17, для чего используется, так называемый, метод замещения:

• - источник измеряемого напряжения подключить к вольтметру и зафиксировать показание;

• - подключить к вольтметру прибор Н4-17, установив на его выходе напряжение и частоту проверяемого источника;

• - редактируя выход калибратора Н4-17, добиться показания вольтметра, равного зафиксированному при измерении источника;

• - по индикатору калибратора отсчитать точное значение.

• 9.10.2 Поверка широкополосных вольтметров переменного напряжения вызывает затруднения из-за высокого уровня помех, создаваемых схемами управления калибратора (микроконтроллерами, каналами связи, исполнительными устройствами). Частотный спектр этих помех занимает область, далекую от рабочего диапазона самого калибратора, но тем не менее попадает в область рабочих частот тестируемого вольтметра, затрудняя его поверку на самых чувствительных пределах. Радикальным средством борьбы с этим явлением становится использование делителя 100:1 из комплекта поставки изделия. Погрешность коэффициента передачи делителя - от сотых долей до нескольких десятых долей процента (в верхнем спектре частотного диапазона 1 М№).

Подключив делитель к калибратору с пределом «2V» и, снимая напряжение с выхода делителя, можно ослабить помеху в 100 раз.

• 9.10.3 В измерительной практике (в системах автоматики и сигнализации) может оказаться полезной возможность использования высокого быстродействия (скорости установления выходного параметра) калибратора постоянного и переменного напряжения и тока, в частности, для формирования сигналов манипулированных по амплитуде напряжений и токов. С помощью внешней ЭВМ возможно получение произвольного типа модуляции: прибору задается последовательность значений амплитуды выходной величины и временных интервалов, затем передается команда на исполнение, после чего прибор начинает выставлять эти амплитуды через заданные интервалы времени.

• 10 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

10.1 Общие указания

• 10.1.1 Во время, до и после проведения работ по уходу за изделием необходимо соблюдать меры безопасности, изложенные в разделе 3 и подразделе 7.1 настоящего руководства по эксплуатации.

О проведенных операциях по техническому обслуживанию необходимо делать отметки в формуляре изделия.

• 10.1.2 Контроль технического состояния - определение степени готовности изделия к применению по назначению, к сохранности при хранении;

• 10.1.3 Техническое обслуживание изделия должно включать следующие виды:

а) при использовании:

• - ежедневное техническое обслуживание - подготовка изделия к использованию, устранение выявленных недостатков;

• - техническое обслуживание - поддержание изделия в исправном (работоспособном) состоянии до подготовки к использованию или очередному техническому обслуживанию;

• - техническое обслуживание по результатам выявленных отклонений в процессе диагностирования;

• - техническое обслуживание, включающее поверку прибора в объеме, зависящем от этапа эксплуатации.

• 10.1.4 Ремонт изделия должен включать следующие виды:

• - текущий ремонт - ремонт по техническому состоянию с целью восстановления исправности, работоспособности прибора заменой (ремонтом) деталей, узлов;

• - средний ремонт - ремонт по техническому состоянию с целью восстановления исправности, работоспособности изделия заменой (ремонтом) деталей, узлов, сложными настройками (регулировками), проведением технической диагностики встроенными и внешними средствами для продления срока службы.

Средний ремонт проводятся предприятием-изготовителем.

Текущий ремонт может проводиться потребителем. При этом следует использовать информацию части 2 настоящего руководства по эксплуатации (поставляется по отдельному заказу).

10.2 Перечень и периодичность калибровочных работ

• 10.2.1 Поддержание нормированного уровня погрешности прибора гарантируется процедурами и регламентом калибровочных работ. Полный перечень калибровочных работ приведен в приложении А.

Виды необходимых калибровочных работ по функциональному признаку сгруппированы в таблице 10.1.

Порядок калибровок с первой по седьмую (таблица 10.1) должен выдерживаться строго. Для последующих (8-10) порядок роли не играет.

Режим работы	Нумерация	Назначение калибровки
	1	Калибровка нулей базового предела «20V»
U-.	2	Калибровка опорного напряжения постоянного тока
(DCV)	3	Калибровка линейности характеристики
	4	Калибровка пределов (их масштабирование)
и	5	Калибровка опорного напряжения переменного тока
(ACV)	6	Калибровка линейности характеристики АС-калибратора
(ACV)	7	Калибровка пределов (амплитудная и частотная)
I.v. (DCI)	8	Калибровка пределов и нулевых уровней
I- (ACI)	9	Калибровка пределов
R	10	Калибровка сопротивлений

• 10.2.2 Основные калибровочные процедуры регламентируются годичным интервалом между поверками, однако рекомендуется (и особенно в первые 2 года эксплуатации) через каждые 3 месяца контролировать нули калибратора постоянного тока на пределах 2, 20 и 200V, а также опорное напряжение ± 10 В. Эта процедура занимает немного времени (не более 10- 15 минут) и требует минимального аппаратного ресурса (например: DC-вольтметр В2-43, или Н4-12, или Aqient 3458 или 8508 А FLUKE). При отсутствии названных моделей может использоваться любой шестиразрядный вольтметр (например: В7-84 и мера напряжения с ивых=10 В), значение которого известно с неопределенностью ± 50 мкВ или лучше, это модели Н4-12МН или Н4-9.

• 10.2.3  В рамках ежеквартального технического обслуживания на выходе контролируемого калибратора устанавливается нуль на пределах (2, 20 и 200V), который проверяется вольтметром. Затем устанавливается напряжение «+10 В» и «-10 В» и также измеряется вольтметром. Если не обеспечивается требуемая точность (±50 мкВ) к вольтметру подключается мера напряжения и фиксируется погрешность, которая учитывается при последующем измерении напряжения на выходе контролируемого прибора. Если по результатам измерений не обеспечивается эксплуатационный запас равный 1/3 допускаемой погрешности (для напряжений ±10 В это 70 мкВ) осуществляется калибровка № 02 прибора.

Калибровка №02 реализуется в следующем порядке:

• - набрать номер калибровки «02»;

-на левом табло прибора индицируется сообщение «CAL 02», далее «PASS», на правом - маркер (мигающий сегмент цифрового индикатора), указывающий на необходимость набора числа пароля, который указан в формуляре (таблица 2);

• - набрать пароль последовательным набором трехзначного числа пароля;

• - нажать кнопки «ВВОД», «СБРОС»: прибор переходит к калибровке:

1 шаг и 2 шаг - на левом табло индицируется С2 20 0- и С2 20 0 соответственно («нуль» на пределе 20V при отрицательной и положительной полярности опорного источника);

3 шаг и 4 шаг - на левом табло индицируется С2 2 0 и С2 200 0 соответственно («нуль» на пределах 2V только одной полярности и 200V только одной полярности);

5 шаг и 6 шаг - на левом табло индицируется С2 10 и С2 10- соответственно опорные напряжения «+10 В» и «-10 В»;

- на каждом шаге вводится значение, зафиксированного вольтметром (для «нулей» с учетом знака). Если результат калибровки удовлетворяет (по показанию вольтметра), нажатием кнопки «^-» переключения пределов осуществляется переход к следующему шагу.

После последнего шага нажатием кнопки CAL прибор выходит из состояния калибровки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если в результате контроля выявляются случаи превышения нормируемых значений погрешности, прибор бракуется в установленном порядке.

ВНИМАНИЕ! Если при подготовке к очередной поверке необходимо реализовать калибровку прибора не забывайте измененное значение калибровочного идентификатора внести в формуляр в соответствии с указанием п.А.1.2 Приложения А.

• 11 МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

11.1 Общие сведения

• 11.1.1 Настоящий раздел устанавливает методы и средства поверки калибратора, используемого как автономно, так и в комплекте с блоком усиления, находящихся в эксплуатации или выпускаемых в обращение после продолжительного хранения и ремонта.

• 11.1.2 Интервал между поверками - 1 год.

• 11.1.3 К поверке предъявляют прибор, прошедший техническое обслуживание по п.10.2.3.

ВНИМАНИЕ! Проверка прибора в режиме калибратора напряжения переменного тока требует серьезного оснащения и высокой квалификации исполнителя. Всем этим в полной мере обладает изготовитель, поэтому поверку, а тем более калибровку (без нее идет процесс «накопления» погрешности), не следует доверять фирмам-посредникам. Необходимо обращаться к изготовителю.

• 11.1.4 При испытании электрических характеристик должны выполнятся следующие общие указания по эксплуатации базового прибора:

• - клемма экрана «G» должна быть соединена с клеммой «Lo» (кроме случаев, особо оговоренных);

• - при затруднениях с отсчетом показаний вольтметра, обусловленных шумами, рекомендуется использовать режим усреднения отсчета (наиболее эффективен режим усреднения 4 - 6 показаний) и обязательно с включенным фильтром;

• - перед измерениями прибор должен быть прогрет в течение времени не менее 2 часов (кроме особо оговоренных случаев);

• - при определении основной погрешности воспроизведения необходимо принять меры по снижению влияния электромагнитных и электростатических помех, для чего необходимо располагать измерительную схему на заземленном металлическом листе, исключить или минимизировать источники мощных сигналов. Количество работающих ПЭВМ не должно быть более одной на площади 10 м²;

• - при работе и измерениях, связанных с контролем малых уровней напряжений (токов), когда их значение или погрешность не превышают 5 pV, необходимо соблюдать меры, обеспечивающие минимизацию термоконтактных э.д.с.: избегать касания зажимов, соединений и выходов кабелей нагретыми предметами и руками, а если последнее имело место, - необходима двух - трехминутная пауза перед измерениями;

• - при скачкообразном изменении входных (выходных) напряжений на четверть шкалы и более следует дождаться установления показаний до уровня 0,00002 - 0,00003 %;

• - при измерениях параметров в верхних граничных значениях установленного предела (в том числе и частоты) средство измерения может перейти на старший предел измерения, где ухудшаются его метрологические характеристики. Во всех подобных случаях допускается измерения осуществлять при сниженных на 5 % значениях параметра (например, вместо 0,2; 2 и 20 V устанавливать 0,19; 1,9 и 19 V);

• - если при измерениях на частоте питающей сети 50 Hz или гармониках (100; 150; 200 Hz) возникают биения, то можно перейти на соседнюю частоту, например, 47 или 53 Hz.

11. 2 Операции поверки

• 11.2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 11.1.

Таблица 11.1 - Операции, выполняемые при проведении поверки

Наименование операции	Номер пункта поверки	Проведение операции при
		первичной поверке	периодической поверке
Внешний осмотр	11.6.1	Да	Да
Проверка электрической прочности изоляции	11.6.2	Да	Нет
Проверка электрического сопротивления изоляции	11.6.3	Да	Нет
Проверка защитного заземления	11.6.4	Да	Нет
Опробование Определение метрологических характеристик	11.6.5	Да	Да
Определение метрологических характеристик калибратора постоянного напряжения	11.6.6	Да	Да
Определение метрологических характеристик калибратора переменного напряжения	11.6.7	Да	Да
Определение метрологических характеристик калибратора силы постоянного тока	11.6.8	Да	Да
Определение метрологических характеристик калибратора силы переменного тока	11.6.9	Да	Да
Определение метрологических характеристик калибратора сопротивлений	11.6.10	Да	Да
Проверка возможности установки частоты	11.6.11	Да	Да

• 11.2.2 При отрицательных результатах поверки приборы признаются непригодными к выпуску в обращение и применению и направляются в ремонт. При этом аннулируется или гасится клеймо и выдается извещение о непригодности.

11.3 Средства поверки

• 11.3.1 При проведении поверки должны быть применены средства поверки с характеристиками, указанными в таблице 11.2.

Таблица 11.2 - Средства поверки

Номер пункта поверки	Наименование и тип основного или вспомогательного средства поверки; метрологические и основные технические характеристики средства поверки
11.6.2	Установка пробойная УПУ- 10М Испытательное переменное напряжение 3 kV, 50 Hz, испытательное постоянное напряжение 1,5 kV
11.6.3	Мегаомметр Ф4102/1-1М Рабочее напряжение 1000 V, диапазон измерения от 5 до 20 МО
11.6.4, 11.6.7, 11.6.11	Мультиметр В7-84 Измерение сопротивления от 0,01 до 100 МО. Измерение напряжения переменного тока до 300 V в полосе частот до 1000 kHz, погрешность до 4 %. Измерение частоты
11.6.5, 11.6.6, 11.6.8, 11.6.10	Вольтметр-калибратор постоянного напряжения В2-43 Воспроизведение напряжения постоянного тока от 0,1 р V до 25 V. Измерение 1апряжения постоянного тока от 0,1 pV до 1000 V. Погрешность ±(0,0006- 0,0012) %

Номер пункта поверки	Наименование и тип основного или вспомогательного средства поверки; метрологические и основные технические характеристики средства поверки
11.6.7	Преобразователь переменного напряжения прецизионный фирмы FLUKE, США, 792А Погрешность сравнения переменного и постоянного напряжения ±(0,001 - 0,1) %; диапазон напряжений от 60 mV до 1000 V; частотный диапазон от 60 Hz до 1000 kHz. Альтернатива Н4-12
11.6.5 11.6.10	Калибратор-вольтметр универсальный Н4-12 с Н4-12БН Измерение напряжений постоянного и переменного тока 0,1 |iV - 1000 V в частотном диапазоне 20 Hz - 1 MHz. Погрешность Ur. (0,0003-0,001) %; U~ (0,0010,2) %. Воспроизведение Ur. до 210 V
11.6.8, 11.6.10	Набор мер сопротивлений типа МС3004 Номинальные сопротивления 10000; 1000; 100; 10; 1 Q с погрешностью ±0,001 %
11.6.11	Преобразователь напряжение-ток Я9-44 Воспроизведение силы постоянного тока от 1 mA до 30 А с погрешностью ±(0,025- 0,05) %. Воспроизведение силы переменного тока от 1 mA до 30 А с погрешностью ±(0,03 -0,3) % в диапазоне частот от 0,1 Hz до 5 kHz
11.6.9	Меры сопротивления переменного тока Н4-12МС Номинальные сопротивления 100; 10; 1; 0,01 Q с погрешностью ± (0,008-0,15) %, пропускаемый ток от 22 mA до 30 А
11.6.5	Измеритель нелинейных искажений СК6-13 Диапазон напряжений от 2 до 100 V. Диапазон измеряемых искажений от 0,01 до 0,5 % с погрешностью не более ±10 %

• 11.3.2 При проведении поверки допускается применять другие меры и измерительные приборы, обеспечивающие измерение соответствующих параметров с требуемой точностью.

11.4 Требования безопасности

• 11.4.1 По степени защиты от поражения электрическим током сетевые приборы комплекса соответствуют всем требованиям норм безопасности класса I (с заземленным корпусом) по ГОСТ Р 51350. Заземление корпуса прибора обеспечивается через сетевую вилку или зажим «    » на задней панели. При использовании зажима «    » он должен

присоединяться к заземляющей шине первым, а отсоединяться - последним.

ПОМНИТЕ! При отсутствии заземления на корпусе прибора имеется потенциал 110 В с частотой питающей сети относительно земли.

Необходимо следить, чтобы цепь заземления не имела разрыва, что в первую очередь обеспечивается надежным контактом между розеткой и вилкой подключения прибора.

• 11.4.2 Источниками опасного напряжения в приборах являются сетевые цепи:

• - первичная обмотка сетевого трансформатора;

• - выводы сетевых предохранителей;

• - сетевые разъем и фильтр;

• - тумблеры включения приборов.

В приборе Н4-17 источником опасного напряжения до ±350 V является плата усилителя «200 V», источник питания этого усилителя и обмотка трансформатора, питающего этот источник. В блоке высоковольтном Н4-17БУ практически все цепи являются источниками опасного напряжения от ±200 до ±1300 V. При снятии верхней или нижней крышек блока блокирующими контактами отключается его питание.

• 11.4.3 К пользованию прибором могут быть допущены лица, аттестованные для работы с напряжением до 1000 V, прошедшие инструктаж о мерах безопасности при работе с радиоизмерительными приборами и изучившие настоящее руководство по эксплуатации.

• 11.4.4 При размещении на рабочем месте необходимо принимать меры по охлаждению приборов комплекса. Приборы рассеивают значительную мощность внутри небольших объемов. Воздушные потоки ориентированы на боковые стенки корпуса, и потому наилучший вариант их агрегатирования - установка друг на друга. При этом прибор Н4-17, не имеющий принудительной вентиляции, должен быть всегда сверху, а перфорация верхней крышки корпуса должна быть открытой. Боковые стенки составленной конструкции должны находиться на расстоянии не менее 10-15 см (4 дюйма) от ближайших стен помещения или корпусов соседних приборов, чтобы не ограничивать поступление воздуха комнатной температуры во внутренний объем приборов. Эти меры увеличивают срок службы приборов и способствуют улучшению характеристик.

• 11.4.5 Нагрузки, подключенные к приборам, должны быть защищены от возможности случайных прикосновений к ним во время работы.

• 11.4.6 Запрещается оставлять приборы, выдающие напряжение более 40 В, без наблюдения.

11.5 Условия поверки и подготовка к ней

• 11.5.1 При проведении поверки, кроме особо оговоренных, должны быть соблюдены

  следующие нормальные условия применения:

  • - температура окружающего воздуха, °С............................................ 23

  • - относительная влажность окружающего воздуха, % .......................... 30

  • - атмосферное давление, кРа (мм рт.ст.) ........................... 84 - 106 (630 - 795);

  • - напряжение питающей сети, V ................................................... 230

  • - частота промышленной сети, Hz....................................................47- 63.

Примечание - Погрешность измерения (воспроизведения) нормируется при температуре калибровки Тсаl ±5 °С, где для Тсаl установлен диапазон температур от 15 до 30 °С. На основании изложенного может быть установлена и другая температура окружающего воздуха, зафиксированная в соответствующем документе о поверке.

• 11.5.2 Перед проведением поверки необходимы следующие подготовительные работы:

• - проверить комплектность изделия на соответствие таблице 4.3;

• - разместить поверяемые приборы комплекса на рабочем месте, обеспечив удобство и безопасность эксплуатации;

• - собрать схему поверки в соответствии с проводимой операцией.

• 11.6 Проведение поверки

11.6.1 Внешний осмотр

• 11.6.1.1 При проведении внешнего осмотра выключенных приборов комплекса устанавливается соответствие поверяемых приборов комплекса следующим требованиям:

• - комплектности изделия согласно таблице 4.3;

• - отсутствия механических повреждений;

• - прочности крепления элементов корпуса, выходных разъемов и клемм, клавиатуры;

• - целостности и состояния изоляции сетевого провода, выходных кабелей и других принадлежностей;

• - отсутствия слабо закрепленных внутренних узлов (определяется на слух при наклонах и встряхивании прибора);

• - отсутствия нарушения покрытий, особенно поверхностей электрических контактов и кабелей;

• - четкости маркировки.

• 11.6.1.2 Приборы, имеющие дефекты, бракуются и направляются в ремонт.

11.6.2 Проверка электрической прочности изоляции

• 11.6.2.1 Проверку электрической прочности изоляции проводят в нормальных условиях на пробойной установке УПУ-10М в соответствии с методами, изложенными в разделе 7 ГОСТ 22261.

Для проверки электрической прочности изоляции между сетевыми цепями приборов и клеммой заземления (корпусом) испытательное напряжение 1,5 kV синусоидальной формы, частотой 50 Hz прикладывается между замкнутыми выводами сетевой вилки и клеммой заземления.

Для проверки электрической прочности изоляции между клеммами входа-выхода прибора и клеммой заземления испытательное напряжение 1,5 kV синусоидальной формы, частотой 50 Hz прикладывается между замкнутыми между собой клеммами входа-выхода и клеммой заземления.

Для проверки электрической прочности изоляции между клеммами входа-выхода приборов и клеммой заземления испытательное напряжение 1,5 kV постоянного тока прикладывается между замкнутыми между собой клеммами входа-выхода и клеммой заземления.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если во время испытаний не произошло пробоя или поверхностного перекрытия изоляции. Появление «коронного» разряда или шума не является признаком дефектности изоляции.

11.6.3 Проверка электрического сопротивления изоляции

• 11.6.3.1 Проверку электрического сопротивления изоляции приборов в нормальных условиях проводят в соответствии с методом, изложенным в разделе 7 ГОСТ 22261, с помощью мегаомметра Ф4102/1-1М.

Результаты испытаний считают удовлетворительными, если измеренные мегаомметром значения электрического сопротивления изоляции не менее 1000 МО.

11.6.4 Проверка защитного заземления

• 11.6.4.1 Проверку защитного заземления приборов проводят в соответствии с методами, изложенными в разделе 7 ГОСТ 22261.

Результаты испытаний считают удовлетворительными, если измеренное миллиомметром В7-84 значение электрического сопротивления защитного заземления между клеммой заземления и корпусом не превышает 0,1 О.

11.6.5 Опробование

• 11.6.5.1 До начала опробования приборов комплекса необходимо подготовить их в соответствии с указаниями настоящего руководства по эксплуатации.

• 11.6.5.2 После включения электропитания приборов и прогрева их в течение 1 часа осуществить проверку функционирования в режиме калибратора постоянного напряжения.

Устанавливая на выходе напряжения 2, 20, 200 V (на пределах «2V», «20V» и «200V» соответственно) и 300 V на пределе «1000V», убедиться в их наличии по реакции измерителя (В2-43 или Н4-12)

• 11.6.5.3  Проконтролировать коэффициент гармоник на выходе калибратора переменного напряжения с помощью измерителя нелинейных искажений СК6-13 в точках и по нормам, указанным в таблице 11.3

Таблица 11.3 - Данные для схемы проверки коэффициента гармоник калибратора напряжения переменного тока

Предел	Напряжение	Коэффициент гармоник, %, на частоте
		190 Hz	20 kHz
2 V	2 V	-	0,02
20 V	20 V	0,02	0,02
200 V	100 V	-	0,02
1000 V	700 V	-	0,1

• 11.6.5.4 Коэффициент гармоник калибратора силы переменного тока контролируется для каждого поддиапазона (в его конечной точке) на частотах 1 и 10 kHz в соответствии с данными таблицы 11.4.

Таблица 11.4 - Данные для схемы проверки коэффициента гармоник калибратора силы переменного тока

Значения сопротивления R на рисунке 11.1	Тип сопротивления	Сила тока
1000 Q	Резистор С2-23-0,25-1 Ю ±5 % А-Д ОЖО.467.081 ТУ	2 mA
100 Q	Резистор С2-23-0,25-100 Q±5% А-Д ОЖО.467.081 ТУ	20 mA
10 Q	Резистор С2-23-0,25-10 Q ±5 % А-Д ОЖО.467.081 ТУ	200 mA
1 Q	С5-16М-5 -1 Q ±1 % В ОЖО.467.545 ТУ	2000 mA

Рисунок 11.1 - Схема проверки коэффициента гармоник калибратора силы переменного тока Результаты опробования по данному пункту считают удовлетворительными, если измеренное значение коэффициента гармоник не превышает значений, указанных в таблице 4.8.

11.6.6 Проверка калибратора постоянного напряжения

• 11.6.6.1 Эта проверка реализуется путем измерения напряжения на выходе калибратора вольтметром Н4-12 или В2-43 в точках, указанных в таблице 11.5.

• 11.6.6.2 Проверке предшествует уравнивание опорных напряжений (10 V) приборов измерительной схемы, которое реализуется калибровкой №02 проверяемого прибора. После указанной калибровки проверка осуществляется с эксплуатационным запасом 50 % (на временной дрейф опорного напряжения). На начальном участке шкалы предела, где преобладает аддитивная составляющая погрешности (второе слагаемое в выражении погрешности), запас снижается до 0 %. Нормируемая погрешность в нулевой области пределов «0,2V» и «2V» увеличена на ±1 мкВ (уровень термо-э.д.с. в соответствии с примечанием к п.4.5.2.2).

Определение погрешности осуществляется после не менее чем двухчасового прогрева в точках и по нормам, указанным в таблице 11.5.

Погрешность в нулевой области пределов «0,2V» и «2V» проверяется прибором Н4-12БН (в автономном режиме).

Таблица 11.5- Точки проверки калибратора постоянного напряжения

Результаты поверки считают удовлетворительными, если погрешность не превышает значений, указанных в таблице 11.5.

11.6.7 Проверка калибратора переменного напряжения

• 11.6.7.1 Проверку диапазона и основной погрешности воспроизведения напряжения переменного тока осуществляют вольтметром Н4-12 в точках, указанных в таблице 11.6.

Чтобы вольтметрН4-12 использовать по норме относительной погрешности, опорный уровень проверяемого калибратора должен быть установлен по прибору Н4-12. Для чего воспользуйтесь калибровкой №43 проверяемого прибора.

• 11.6.7.2 Вольтметр Н4-12 эксплуатируется в режиме СВЗ преобразования, однако на частотах 0,11 и 0,19 kHz следует воспользоваться режимом СКЗ преобразования, где нормируется более высокая точность (на частотах до 200 Hz).

Таблица 11.6 - Точки проверки калибратора переменного напряжения

Предел Un	Контролируемое напряжение, V	Допускаемое значение погрешности, ± mV, не более
		на частоте, k				Hz
		0,11; 0,19	1; 10	20	30	50	75	100
0,2 V	0,2	0,018	-	0,018	-	0,044	-	0,09
2 V	0,2	0,02	-	0,02	-	0,032	-	0,04
	0,6	0,04	-	0,04	-	0,055	-	0,08
	1	0,06	0,06	0,06	0,096	0,096	0,12	0,12
	2	0,11	0,11	0,11	0,18	0,18	0,22	0,22
20 V	2	0,16	0,16	0,16	0,32	0,32	0,4	0,4
	6	0,32	0,32	0,32	0,65	0,65	0,8	0,8
	10	0,48	0,48	0,48	0,96	0,96	1,2	1,2
	20	0,9	0,9	0,9	1,76	1,76	2,2	2,2
200 V	60	4	4	4	12	12	20	20
	100	6	6	6	18	18	30	30
	200	11	11	11	33	33	55	55

Предел Un	Контролируемое напряжение, V	Допускаемое значение погрешности, ± mV, не более
		на частоте, k				Hz
		0,11; 0,19	1; 10	20	30	50	75	100
1000 V	300	32	32	55	12
	500	48	48	85	180	-	-	-
	700	64	64	115	240
		на частоте, k				Hz
		200	300	400	500	650	800	1000
0,2 V	0,2	-	0,22	-	0,55	-	0,55	0,55
2 V	0,2	-	0,16	-	0,4	-	-	1
	0,6	0,32	0,32	-	0,8	-	-	2
	1	0,48	0,48	1,2	1,2	3	3	3
	2	0,88	0,88	2,2	2,2	5,5	5,5	5,5
20 V	2	1,6	1,6	4	4	10	10	10
	6	3,2	3,2	-	8	-	-	20
	10	4,8	4,8	12	12	30	30	30
	20	8,8	8,8	22	22	55	55	55

Примечание - При определении погрешности на частотах выше 300 кГц необходимо учитывать реакцию проверяемого прибора на подключение вольтметра. Если влияние составляет заметную часть от нормируемой погрешности (например, более четверти), то следует соответствующим образом скорректировать результат. При этом реализуется следующий порядок операций:

• - к выходу проверяемого калибратора подключить вольтметр В7-84 (или любой другой

• 5,5 - 6,5-разрядный с частотным диапазоном до 1000 кГц);

• - после установки на выходе проверяемого прибора требуемого напряжения переменного тока (уровня и частоты) подключить выходной кабель проверяемого прибора к входу прибора Н4-12 и зафиксировать изменение показания вольтметра В7-84;

• - по разности показаний оценить реакцию проверяемого прибора для соответствующей коррекции результатов измерения погрешности;

• - отсоединить вольтметр В7-84 (измерение погрешности осуществляется без него).

Пример. При определении погрешности в точке 20 В на частоте 300 кГц прибор В7-84 показал превышение на 2 мВ, что соответствует увеличению погрешности проверяемого прибора при его нагрузке на входную цепь прибора Н4-12 на +0,01 % и именно на эту величину должна быть уменьшена погрешность в этой точке (в протоколе проверки).

Результаты поверки считают удовлетворительными, если погрешность измерения не превышает значений, указанных в таблице 11.6.

• 11.6.7.3 Проверка прибора по переходному стандарту 792А фирмы FLUKE (США) обеспечивает более высокую точность, но отличается более низкой производительностью. Н4-12 в частотном диапазоне 500 - 1000 kHz имеет недостаточный метрологический запас, поэтому допускаемая погрешность проверяемого прибора должна быть увеличена на 20 % (0,3 % от U + 0,03 % от ип вместо 0,25 % от U + 0,025 % от ип). В свидетельстве о поверке должна быть запись-предупреждение о том, что допускается увеличение погрешности на 20 % в частотном диапазоне 500 - 1000 kHz. Естественно, при использовании прибора 792А такой записи быть не должно.

11.6.8 Проверка калибратора силы постоянного тока

• 11.6.8.1 Проверка диапазона и основной погрешности прибора в режиме воспроизведения силы постоянного тока осуществляется методом измерения напряжения на образцовой мере сопротивления, через которую пропускается контролируемый ток.

Определение погрешности на каждом пределе производится в области минимальных и максимальных значений силы тока следующим образом:

- к токовым выходам «I» проверяемого прибора подключить меру сопротивления;

- к потенциальным выводам меры сопротивления подключить вольтметр Н 4-12 (В 2-43) с пределом измерения «2V»;

- произвести измерение падения напряжения на мере сопротивления при минимальном (равном нулю) и максимальном токе предела. Меры сопротивления, пределы и проверяемые точки указаны в таблице 11.7.

ВНИМАНИЕ! Изложенные процедуры определения погрешности предполагают, что действительное значение сопротивления меры не отличается от номинального, т.е. от значений 1000; 100 Ом и т.д. Если действительные значения сопротивления мер, взятые из их свидетельств о поверке, отличаются от номинальных более чем на ± 0,0005 %, то необходимо воспользоваться операцией масштабирования "с • х" прибора Н4-12. С этой целью для каждой меры вычисляется константа "с" путем деления номинального значения сопротивления меры на ее действительное значение (например, с = 1000 / 1000,03 = 0,99997) и до начала измерения вводится в прибор Н4-12 для соответствующей данному измерению меры сопротивления.

Таблица 11.7 - Точки проверки калибратора силы постоянного тока

Предел, 1п	Номинальные значения образцовой меры сопротивления (из набора МС3004), Q	Проверяемая точка, mA	Допускаемое отклонение ± |iV
2тА	1000	0	10
		± 2	90
20тА	100	0	10
		± 20	90
200тА	10	0	10
		± 200	110
2000тА	1	0	20
	0,1	± 2000	16
20А	0,1	0	5
	0,01 (Н4-12МС)	± 20 А	55

Результаты проверки по постоянному току считают удовлетворительными, если отклонения напряжения не превышают значений, указанных в таблице 11.7.

11.6.9 Проверка калибратора силы переменного тока

• 11.6.9.1 Проверка диапазона и основной погрешности воспроизведения силы переменного тока реализуется путем измерения падения напряжения на мере сопротивления, через которую пропускается измеряемый ток. Для проверки используются меры сопротивления Н4-12МС или меры сопротивления переменного тока МС-1 (1 Ом), МС-10 (10 Ом), МС-100 (100 Ом), МС-01 (0,01 Ом), прошедшие проверку на переменном токе с целью определения частотной характеристики.

Методика проверки пределов и основной погрешности воспроизведения силы переменного тока аналогична проверке по п.11.6.8, только в качестве образцовой меры сопротивления используется набор мер МС-01, МС-1, МС-10, МС-100 с аттестованной частотной погрешностью, а в качестве вольтметра переменного напряжения - прибор Н4-12 на пределах измерения «0,2V» и «2V».

Проверка производится следующим образом:

• - установить проверяемый прибор в режим калибратора силы переменного тока;

• - к токовым « е » выводам меры сопротивления подключить выход проверяемого калибратора, а к потенциальным (« О ») - вход вольтметра Н4-12.

Сила измеряемого тока определяется как частное от деления показания вольтметра на сопротивление меры.

Меры сопротивления, пределы и проверяемые точки указаны в таблице 11.8.

Таблица 11.8 - Точки проверки калибратора силы переменного тока

Предел, 1п (проверяемая точка)	Мера сопротивления, Q	Допускаемая погрешность, ± %, на частоте
		200 Hz	1 kHz	5 kHz	10 kHz
2 mA	100	0,0165	0,027	0,055	0,055
20 mA	100	0,0165	0,027	0,055	0,055
200 mA	10	0,0165	0,027	0,055	0,055
2000 mA	1	0,022	0,033	0,11	0,11
20 A	0,01	0,033	0,055	0,275	0,55

Результаты проверки считают удовлетворительными, если погрешность не превышает значений, указанных в таблице 11.8.

11.6.10 Проверка калибратора сопротивлений

• 11.6.10.1 Проверка параметров прибора в режиме воспроизведения сопротивлений производится в два этапа, различающихся методом измерения: измерение сопротивлений от 1 □ до 10 kQ (п.11.6.10.2) и измерение сопротивлений от 0,1 до 100 MQ (п.11.6.10.3).

• 11.6.10.2 Низкоомные резисторы измеряются методом сравнения с образцовой мерой сопротивления Ro (рисунок 11.2а) следующим образом:

• - установить на выходе проверяемого прибора сопротивление 10 □ (с четырехпроводным выходом);

• - в качестве образцового сопротивления Ro включить меру сопротивления 10 □, действительное значение которой известно с точностью не менее 0,001 %;

• - установить силу тока 50 mA на выходе источника тока (ИКТ), скорректировав ток таким образом, чтобы показание вольтметра, подключенного к потенциальным выводам Rо, было равно действительному значению сопротивления меры (для удобства отсчета вольтметр работает с константой С = 2);

• - подключить вход вольтметра к потенциальным выводам проверяемого прибора, при этом численное показание вольтметра принимают за действительное значение проверяемого сопротивления, которое не должно отличаться от показания индикатора проверяемого прибора более чем на ±0,0003 □.

Установить на выходе проверяемого прибора сопротивление 1 □ и аналогично реализовать измерения (при токе 200 mA). Действительное значение не должно отличаться от измеренного более чем на ±0,00005 □ (используйте константу С = 0,5).

Установив на выходе проверяемого прибора сопротивление 100 □, на выходе источника тока 10 mA и подключив Ro, равное 100 □, аналогичными операциями измерить сопротивление 100 □. Измеренное значение не должно отличаться от показаний индикатора проверяемого прибора более чем на ±0,002 Q. Аналогично измеряется сопротивление 1 kQ (ток 1 mA, Rо = 1 kQ) с допустимым отклонением 0,02 Q.

Описанный порядок измерения не может быть реализован при определении погрешности измерения сопротивления 10 kQ, т.к. ток значением 1 mA не может быть использован из-за неспособности источника тока (ИКТ) развивать на нагрузке (10 kQ) напряжение 10 V (максимум до 8 V). Ток 0,1 mA не обеспечивает требуемой стабильности. Проблема решается двухэтапной процедурой измерения: на первом этапе по образцовой мере сопротивления (R = 10 kQ) устанавливается сила тока 0,75 mA, а на втором этапе этот ток пропускается через измеряемое сопротивление прибора Н4-17.

Измерения производят в следующем порядке:

• - подключить к ИКТ меру сопротивления Rо = 10 kQ, контролируя напряжение на ней вольтметром В2-43;

• - для удобства отсчета сила тока 0,75 mA масштабируется константой «с» (1,333333) вольтметра до значения (виртуального) 1 mA;

• - корректируя ток на выходе ИКТ добиться показания на индикаторе вольтметра численно равного действительному значению меры Rо;

- подключить ИКТ, сохраняя установленное значение силы тока, к проверяемому сопротивлению (10 kQ) прибора Н4-17;

- контролируя напряжение на потенциальных выводах проверяемого сопротивления вольтметром В2-43 убедиться, что его численное значение не отличается от индицируемого на табло прибора Н4-17 более чем на ±0,2 Q.

Меры сопротивления изнабора МС3004 (Ro), номинальное значение:

• - 1 Q, ток ИКТ 200 mA;

• - 10 Q, ток ИКТ 50 mA;

• - 100 Q, ток ИКТ 10 mA;

• - 1000 Q, ток ИКТ 1 mA;

• - 10000 Q, ток ИКТ 0,75 mA.

  

а) - воспроизведение сопротивлений от 1 до 10000 Q

б) - воспроизведение сопротивлений от 0,1 до 10 МО

Рисунок 11.2 - Схема для определения погрешности прибора в режиме воспроизведения сопротивления

• 11.6.10.3 Определение погрешности для высокоомных сопротивлений от 0,1 до 10 MQ осуществляется методом масштабирования проверяемого сопротивления по образцовой мере сопротивления с номинальным значением 10 kQ.

В схеме измерения проверяемое сопротивление Rx соединяется последовательно с образцовым сопротивлением Яо = 10 kQ. На образованный таким образом делитель подается напряжение от калибратора напряжения, которое распределяется пропорционально сопротивлениям делителя. По известному напряжению калибратора (входному напряжению делителя) и напряжению на выходе делителя (на известном сопротивлении Яо) определяется сопротивление Rx.

На рисунке 11.2б показана схема измерения сопротивления Ях = 100 kQ. На делитель Ях / Яо подается напряжение 110 V 6-разрядного калибратора Н4-12. Напряжение на выходе делителя (на сопротивлении 10 kQ) контролируется 7-разрядным вольтметром Н4-12.

Процедуру измерения рассмотрим на примере определения погрешности сопротивления 100 kQ:

- собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 11.2б;

• - установить на выходе проверяемого прибора сопротивление 100 kQ;

• - на выходе 6-разрядного калибратора установить напряжение 110 V, которое корректируется по показанию вольтметра (с пределом измерения «20V») таким образом, чтобы в цифровом виде отображалось численное значение меры сопротивления 10 kQ (например, 10,000114 V);

• - нажатием кнопки «А» вольтметра обнулить показание, установить предел измерения «200 V», а входной кабель вольтметра «К0» подключить к высокопотенциальному выходу калибратора Н4-12. Индикатор вольтметра индицирует действительное значение сопротивления 100 kQ, которое не должно отличаться от показания проверяемого прибора более чем на ±3 Q.

Аналогично реализуется измерение сопротивления 1 MQ: напряжение на выходе калибратора устанавливается равным 101 V и корректируется по показанию вольтметра на пределе «2V». Допустимое отклонение сопротивления 1 MQ не должно превышать ±50 Q.

Измерения сопротивлений 10 и 100 MQ осуществляются при питании делителя напряжением 200,2 V, которое корректируется по показанию вольтметра на пределе «2V».

Для удобства отсчета показаний целесообразно воспользоваться константой с=0,5 вольтметра.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если отличие от показаний индикатора не превышает ±2 kQ - для сопротивления 10 MQ и ±50 kQ - для сопротивления 100 MQ.

11.6.11 Проверка возможности установки частоты

• 11.6.11.1 Проверка возможности установки частоты осуществляется прибором В7-84 в режиме частотомера.

Проверяемый прибор устанавливается в режим калибратора напряжения переменного тока с выходным напряжением 10 V.

К выходным гнездам проверяемого прибора подключить прибор В7-84 (в режиме измерения частоты).

Последовательно устанавливая частоту 0,21; 1,92 2,3; 21,6; 24; 192; 240; 500 и 1000 kHz, зафиксировать показание частотомера. Установить частоту 200 Hz и измерить ее.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если погрешность установки частоты не превышает значений, указанных в таблице 4.6.

11.7 Оформление результатов поверки

• 11.7.1 Положительные результаты поверки оформляют в соответствии с требованиями ПР 50.2.006-94 и вносят в соответствующий раздел формуляра.

Поверительные клейма наносят в соответствии с требованиями ПР 50.2.007-94.

• 11.7.2 При выпуске из производства проверить соответствие отображаемых на правом индикаторе прибора, при запуске калибровки №95, номера версии и значения цифрового идентификатора программного обеспечения, сведениям указанным в таблице 2 формуляра.

• 11.7.3 Ввести сведения о значении калибровочного идентификатора, отображаемого на индикаторе частоты, при запуске калибровки №95, в таблицу 2 формуляра и в Свидетельство о поверке при выпуске из производства или в Свидетельство о поверке по результатам периодической поверки.

• 11.7.4 Отрицательные результаты поверки оформляют в соответствии с требованиями ПР 50.2.006-94.

12 ХРАНЕНИЕ

• 12.1 Изделие может храниться в отапливаемых и неотапливаемых хранилищах в упакованном виде.

• 12.2 Условия содержания прибора в отапливаемых хранилищах:

• - температура окружающего воздуха от + 5 до + 40 °С;

• - верхнее значение относительной влажности воздуха 80 % при температуре + 25 °С.

• 12.3 Условия хранения в неотапливаемом хранилище:

• - температура окружающего воздуха от минус 25 до + 55 °С;

• - относительная влажность окружающего воздуха до 95 % при температуре + 25 °С.

• 12.4 Хранить изделие без упаковки допускается в указанных условиях за исключением воздействия пыли, паров кислот и щелочей, агрессивных газов и других вредных примесей, вызывающих коррозию, а также паров органических растворителей.

• 12.5 Рекомендуется после продолжительного хранения или пребывания изделия в условиях повышенной влажности проводить его просушку (при повышенной температуре от + 40 до + 50 °С в течение двух-трех суток). Эта процедура особенно эффективна для восстановления метрологических характеристик после пяти лет службы изделия, когда начинают быть заметными процессы разрушения пластических материалов и ухудшения сопротивления изоляции. Для просушки необходимо снять верхнюю крышку приборов изделия.

• 12.6 Гарантийный срок хранения с момента изготовления 60 месяцев.

Гарантийный срок эксплуатации 36 мес. в пределах гарантийного срока хранения со дня ввода в эксплуатацию.

Гарантийная наработка 1200 ч в пределах гарантийного срока эксплуатации.

• 12.7 Действие гарантийных обязательств прекращается:

• - по истечении гарантийной наработки или гарантийного срока эксплуатации в пределах гарантийного срока хранения;

• - по истечении гарантийного срока хранения независимо от истечения гарантийной наработки или гарантийного срока эксплуатации.

Гарантийный срок эксплуатации продлевается на период от подачи рекламаций до введения прибора в эксплуатацию силами предприятия-изготовителя.

• 12.8 Поставщик в соответствии с контрактом безвозмездно устраняет последствия поставки заказчику (потребителю) изделий ненадлежащего качества или последствия некачественного выполнения работ безвозмездно устраняет недостатки изделий; заменяет за свой счет изделия ненадлежащего качества изделиями, соответствующими требованиям нормативной и технической документации и условиям контракта; возмещает расходы заказчику (потребителю) на устранение недостатков изделий (работы).

13 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

• 13.1 Изделие в транспортной упаковке допускает транспортирование всеми видами наземного и воздушного транспорта при условии защиты его от прямого воздействия атмосферных осадков, воздействия агрессивных жидких и твердых веществ.

При транспортировании воздушным транспортом изделие следует размещать в герметизированном отсеке.

• 13.2 Изделие может транспортироваться при температуре окружающего воздуха от минус 25 до + 55 °С и относительной влажности не более 95 % при температуре + 25 °С.

14.1 Маркирование калибратора универсального Н4-17

• 14.1.1 На лицевой панели прибора Н4-17 нанесены:

- логотип предприятия;

- знак утверждения типа;

- наименование и тип прибора;

- функциональное назначение кнопок;

- наименование переключателя включения сети СЕТЬ (POWER) и изображение его включенного (выключенного) положения;

- наименование кодового переключателя РЕДАКТ. (EDIT) и кнопок установки знакоместа «^», «^»;

• - наименование переключателя «G^L-о», соединяющего (отключающего) экран с общей точкой измерительной схемы прибора;

- обозначение клемм - входа «^^», выхода «Ф*», высокопотенциальные «Hi», низкопотенциальные «Lo», заземление «G », а также значений максимальных измеряемого и воспроизводимого напряжений.

• 14.1.2 На задней панели прибора нанесена маркировка разъемов «Н4-17БУ», интерфейса «RS-232C», клемм заземления «^"» и защитного экрана по току «G(I)», а также параметров питающей сети сетевого разъема и предохранителя.

14.2 Маркирование блока усиления Н4-17БУ

• 14.2.1 На лицевой панели блока высоковольтного нанесены:

• - логотип предприятия;

• - знак утверждения типа;

• - наименование и тип прибора;

• - входные и выходные клеммы (TERMINALS) калибратора напряжения и силы тока;

• - клавиши включения сети калибратора напряжения и силы тока;

• - клавиша-индикатор ПЕРЕГРУЗКА (OVERLOAD) калибратора напряжения.

На задней панели нанесена маркировка разъема связи с базовым блоком («Н4-17, Н4-16»), клеммы заземления «     », а также параметров питающей сети и сетевого

предохранителя

14.3 Пломбирование приборов

• 14.3.1 Пломбирование приборов Н4-17, Н4-17БУ выполняется закрытием пломбой в двух местах верхней и нижней крышек.

• 14.3.2 Пломбирование приборов производится изготовителем. Нарушение этих пломб снимает гарантии изготовителя.

А .1 Общие положения

А.1.1 Поводом для калибровки в процессе эксплуатации могут стать не удовлетворительные результаты поверки (или слишком маленький эксплуатационный запас).

А.1.1.1 Порядок действий для записи в память при обращении к любой из перечисленных в таблице А.1 калибровок следующий:

- набрать номер калибровки;

- на левом табло прибора индуцируется сообщение CAL (номер калибровки) долее «PASS», на правом - маркер (мигающий нижний сегмент цифрового индикатора, указывающий на необходимость набора числа-пароля, который указан в формуляре (таблица 2);

-набрать пароль последовательным нажатием кнопок цифр пароля «х», «х», «х» (при этом мигающий сегмент нижнего ряда переходит в средний).

ВНИМАНИЕ! Изменение калибровочных констант приведет к изменению калибровочного идентификатора. Несовпадение значения идентификатора, выводимого на индикаторе частоты при запуске калибровки №95, со значением, внесенным в формуляр и в Свидетельство поверки при поверке прибора равносильно нарушению метрологических клейм поверителя.

По этой причине после калибровки новое значение калибровочного идентификатора должно быть записано в таблице 8 (колонка «Примечание») формуляра.

А.2.1. Для лучшего усвоения и запоминания материала рекомендуется внимательно ознакомиться с материалами п. п.5.2-5.4.

Из этих материалов следует, что вся сетка напряжений (от 0,1 V до 1000 V) формируется из напряжения однозначной меры (источника опорного напряжения) путём цифро-аналогового преобразования этого напряжения (рис 5.3 и 5.4). Это многоразрядная сетка напряжений (от единиц микровольт до 21 V) масштабируется в верхнюю область (пределы 200 и 1000V) и нижнюю область (пределы 0,2 и 2V) рабочего диапазона выходных напряжений. Масштабирование реализуется прецизионными резисторами.

А.1.3 В соответствии с принципом действия точность «весовых» резисторов ЦАП определяется линейность характеристики калибратора, а точность резисторов (делителей) масштабирующих пределы калибратора определяется точность прибора на его пределах. Вся масса резисторов (и «весовых» и масштабирующих) должна быть измерена и зафиксирована в памяти прибора - именно такая задача решается калибровкой прибора, а операции называются линеаризацией характеристики и калибровкой пределов калибратора напряжений (и калибратора тока в частности).

А.2. Линеализация характеристики DC-калибратора

(калибровка 31 и 30 (подготовительная))

А.2.1. Линеаризация обеспечивается измерением и последующим учетом неравенства резисторов, формирующих дискретную сетку напряжений ЦАП. Измерение этих напряжений осуществляется прибором Н4-12 или В2-43. Все измеренные значения напряжений фиксируется в памяти прибора и учитываются в его последующей работе, соответствующей установкой выходного напряжения ЦАП.

Линеаризация характеристики - наиболее сложный и ответственный вид калибровки, т. к. влияет, практически, на все метрологические параметры приборов. По этой причине калибровка должна осуществляться с исключительной тщательностью и только опытным оператором.

А.2.2 Для лучшего понимания (и запоминания) технологии калибровки полезно ознакомиться со структурой резистивного ЦАП (R-ЦАП) по рисунку А.1. Вся сетка выходных напряжений от 10 mV до 21 V формируется весовыми резисторами октады (8 резисторов RN3), средней и младшей тетрадой (4 резистора с суммирующими усилителями D65, D62). Младшие разряды калибратора формируются интегральным ЦАП D50, обеспечивая сетку напряжений от 10 |iV до 10 mV. Напряжения, указанные на рисунке А.1, следует «привести» к выходу, т.е. умножить на 3,3 - коэффициент передачи суммирующего усилителя 20 V. Им суммируются напряжения октады с коэффициентом передачи 20 к/6,6 к (R3) и напряжения тетрад с коэффициентом передачи 20 к/52 к.

А.2.3 Своеобразная карта калибровки «31» приведена в таблице А.1. Весовые напряжения в таблице приведены в самом усредненном и округленном виде.

Таблица А.2 - Карта калибровки «31»

№№	Индикация позиции	Назначение	Напряжение
			калибровочное	контрольное
1	2	3	4	5
1 2	С dA С0- С dA С0	± U^n «нуля»	около - 15 mV около + 15 mV	Нуль
3 4	С dA QL-С dA OL	± иЦАП младших разрядов	около - 10 mV около + 10 mV	± 8 mV
5	C dA C-00	R-ЦАП младшая тетрада отрицательная полярность	-10 mV	-12 mV
6	C dA C-01		-20 mV	-22 mV
7	C dA C-02		-40 mV	-50 mV
8	C dA C-03		-80 mV	-100 mV
9	C dA C-04	R-ЦАП старшая тетрада отрицательная полярность	-160 mV	-200 mV
10	C dA C-05		-320 mV	-400 mV
11	C dA C-06		-640 mV	-700 mV
12	C dA C-07		-1280 mV	-1,3 V
13	C dA C-08	R-ЦАП октада отрицательная полярность	- 2,4 V	- 3 V
14	C dA C-09		- 4,8 V	- 5 V
15	C dA C-10		- 7,2 V	- 8 V
16	C dA C-11		- 9,6 V	- 10 V
17	C dA C-12		- 12,00 V	- 13 V
18	C dA C-13		- 14,4 V	- 15 V
19	C dA C-14		- 16,8 V	- 18 V
20	C dA C-15		- 19,2 V	- 20 V
21	C dA C 00	R-ЦАП младшая тетрада положительная полярность	10 mV	12 mV
22	C dA C 01		20 mV	22 mV
23	C dA C 02		40 mV	50 mV
24	C dA C 03		80 mV	100 mV
25	C dA C 04	R-ЦАП старшая тетрада положительная полярность	160 mV	200 mV
26	C dA C 05		320 mV	400 mV
27	C dA C 06		640 mV	700 mV
28	C dA C 07		1280 mV	1,3 V
29	C dA C 08	R-ЦАП октада положительная полярность	2,4 V	3 V
30	C dA C 09		4,8 V	5 V
31	C dA C 10		7,2 V	8 V
32	C dA C 11		9,6 V	10 V
33	C dA C 12		12,00 V	13 V
34	C dA C 13		14,4 V	15 V
35	C dA C 14		16,8 V	18 V
36	C dA C 15		19,2 V	20 V

Калибровкой «31» обеспечивается последовательное подключение всех ступеней тетрад, октады и ЦАП младших разрядов при отрицательной и положительной полярностях опорного напряжения (около 6,4 V).

А.2.4. Но калибровку «31» должна предварять калибровка или поверка калибровки «30», которой определяется масштаб интегрального ЦАП установки нуля(на рисунке А1 не показан). Регулировка нуля осуществляется напряжением этого ЦАП, которое через соответствующий масштабный (весовой) резистор поступает на суммирующий вход усилителя младшей тетрады (усилитель D62).

При калибровке «30» и «31» выход калибратора контролируется вольтметром В2-43.

Стандартной процедурой включите калибровку «30» (на левом индикаторе сообщение «CAL dACO».

Первым шагом обнуляется R-ЦАП и измеряется смещения нуля схемы, (около 15 mV) которое компенсируется нажатием кнопки «Д» вольтметра В2-43 или Н4-12. Нажатием кнопки «СБРОС» реализуется переход ко второму шагу, при котором ЦАП нуля устанавливается на полное напряжение выхода 25-30 mV, которое измеряется и записывается в разряды правого индикатора, а после нажатия кнопки «ВВОД» фиксируется в памяти прибора. Масштаб (шкала) ЦАП нуля определен.

А.2.5. Калибровка «31» первыми двумя позициями (таблица А.2) обеспечивает калибровку (установку) нуля на выходе калибратора при отрицательном и положительном напряжении опорного источника.

Нажатием кнопки «▼» прибор выводится из состояния калибровки. Нуль на выходе 6-разрядного калибратора измеряется вольтметром В2-43. Если нуль не превышает 2-3 |iV можно продолжать калибровку, а в противном случае вернитесь к первым двум шагам и добейтесь желаемого результата. Если нуль имеет значительный плюс (+10 |iV, например), то шаг «положительного нуля» должен быть увеличен на 10 |iV. Кстати, и далее, когда нужно уменьшить какую-то позицию, следует соответственно увеличить значение, вносимое в память приборам, и наоборот.

Следует отметить, что тщательность установки нуля нужна не ради получения минимального смещения, а потому что ошибка нуля обязательно помешает последующим шагам калибровки «31», смещая показания В2-43 в ту или другую сторону. По этой причине калибровку (особенно младших разрядов) лучше проводить после компенсации нуля (нажатием кнопки «Д» прибора В2-43).

После калибровки нулей продолжите калибровку разрядов ЦАП.

Примечание - Продвижение шагов калибровки инициируется кнопками «^» (вперед) и «^» (назад) группы кнопок «ПРЕДЕЛ» калибратора.

А.2.6 Включить калибровку «31» двухкратным нажатием кнопки «^» перейдите калибровке ЦАП младших разрядов отрицательной («:CdACL-») и положительной («CdACL») полярности. Занесите показания прибора В2-43 (нажать кнопку «ВВОД» и цифрами наборного поля ввести в маркируемый разряд индикатора).

Нажатием кнопки «▼» выведите прибор из калибровки. Контролируя выход калибратора, убедитесь в «симметричности» выхода в точке ± 8 mV:

- нажатием кнопки «Д» прибора В2-43 скомпенсировать нуль;

- установить напряжение + 8 mV;

- установить напряжение минус 8 mV.

Убедитесь, что отличие от 8 mV не превышает ± 3-4 |iV. В противном случае, возвращаясь в калибровку, добейтесь желаемого результата.

А.2.7 Последующими шагами реализуется калибровка весовых резисторов (позиции от «-00» до «-15» для отрицательной полярности и от «15» до «00» для положительной полярности (таблица А.1). Шаги до CdAC-07 контролируют на пределе измерения 2V, а далее на пределе 20V (вольтметра В2-43 или Н4-12)

Измеренное значение заносится в память.

После окончания калибровки необходимо обязательно осуществить проверку ее качества, устанавливая и контролируя напряжения в соответствии с таблицей А.1 (колонка «контрольное» напряжение), которые позволяют обнаружить некорректные действия оператора.

Самые общие рекомендации по качеству калибровки «31» можно обозначить усредненной нормой нелинейности 0,0002 % + 6 |iV (нормируемый допуск около 0,001 %), т.е. для напряжений младших разрядов (ниже 1 V) погрешность не должна превышать 6-8 |iV.

Тщательная проверка (калибровка) предполагает контроль ошибки суммирования младших разрядов, т. е. кроме точек из таблицы А.1. Проверьте результаты суммирования точек 10 и 20, т.е. точку 10 + 20 = 30 mV, точку 10 + 40 = 50 mV, точку 10 + 20 + 40 = 70 mV и т. д.

Проверьте точки 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 1000 mV, 1,5 и 2 V и далее точки из таблицы 11.5 (для предела 20 V). При необходимости, коррекцией соответствующих калибровочных констант, добейтесь указанного выше результата.

A.2.8 Прежде, чем приступить к трудоемкому процессу калибровки, целесообразно оценить необходимость ее проведения (по крайней мере, в полном объеме), для чего прибор проверяется по 11.6.6. В процессе поверки выявляются «дефектные» точки для последующей коррекции.

Напоминаем правило коррекции: вычисляется ошибка. Если для ее устранения требуется увеличить напряжение на величину «т», то необходимо записать напряжение на эту величину («т») меньшее.

А.2.9 Калибровкой «31» определяется линейность и калибратора переменного напряжения в инфранизком частотном диапазоне, т.е. от 0,1 до 200 Hz.

А.2.10 Необходимо обратить внимание на такую особенность построения R-ЦАП. Два соседних разряда ЦАП должны обеспечивать идеальное сопряжение, т.е. «весовые» соотношения должны идеально выдерживаться, что практически выполнить невозможно. Но вот чего нельзя допускать, так это нарушение монотонности характеристики (отсутствие разрывов). Суммарного напряжения младших разрядов должно хватать, чтобы «перекрыть» напряжение следующего разряда.

Поэтому на практике при выборе «весовых» резисторов ориентируются на плюсовый допуск. Нарушение этого принципа приводит к разрыву («дырке») характеристики. Программными средствами прибора «дырка» в характеристике диагностируется сообщением «ERROR 19». Нельзя игнорировать это сообщение, если оно встретилось в какой-то «весовой» комбинации. Манипулируя выходным напряжением (перебирая «весовые» коэффициенты) доберитесь до источника и устраните. Иногда причиной становится не «весовой» резистор, а банальная ошибка при записи «весового» напряжения во время калибровки. Похожая проблема может обнаружиться при калибровке «37» (линеаризация АС - калибраторы). Кстати из-за возрастания погрешности на высоких частотах перекрытия может не хватать для предотвращения «дырки» в верхнем частотном диапазоне(при этом в середине частотного диапазона с перекрытием полный порядок).

А.3. КАЛИБРОВКА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ DC- КАЛИБРАТОРА (КАЛИБРОВКА «36»)

А.3.1 Калибровкой устанавливается опорное напряжение DC-калибратора. Напряжение ± 20 V на выходе контролируемого калибратора измеряется прибором В2-43 и по его показанию устанавливается на индикаторе тестируемого прибора.

В результате DC - калибратор напряжения обеспечивает абсолютную точность воспроизводимых напряжений и минимальную разнополярность.

А.4 КАЛИБРОВКА ПРЕДЕЛОВ DC-КАЛИБРАТОРА (КАЛИБРОВКИ 32, 33, 34, 35)

А.4.1 Приступать к этим калибровкам имеет смысл только после реализации калибровок 30 и 31, а непосредственно предшествовать этим калибровкам должна калибровка «36».

Калибровка пределов реализуется по точкам начала (нуль вольт) и конца предела. Эти напряжения контролируются прибором В2-43 по его показаниям заносятся значения в память прибора. Результаты калибровки проверьте для положительной и отрицательной полярности напряжения.

Калибровка №32 - DC 2 V -----     №33 - DC 0,2 V -----    №34 - DC 200 V -----    №35 - DC 1000 V

A.5. ЛИНЕАРИЗАЦИЯ АС-КАЛИБРАТОРА (КАЛИБРОВКА «37»)

A.5.1 Линеаризация АС - калибратора имеет много общего с линеаризацией DC -калибратора, но линеаризации подвергаются только старшие разряды, формируемые октадой (RN3 на рисунке A.1), а в место калибровки младших разрядов калибруется только их суммарное напряжение.

Таким образом, амплитудная линеаризация осуществляется по 9 уровням напряжения.

Переменное напряжение характеризуется двумя информативными параметрами: амплитудой и частотой. Полная линеаризация АС - калибратора включает калибровку девяти уровней напряжения на одиннадцати частотах (в диапазоне от 1 до 1000 kHz), таким образом -99 калибровочных точек. Из-за более узкого частотного диапазона (100 кНг) для Н4-16 этих точек меньше. Процедура трудоемкая, требующая для реализации высокоточного оборудования с погрешностью измерения до 0,001 %, и разрешающей способностью до 0,0001 % (в частотном диапазоне до 20 kHz) и высокой квалификации оператора. Кроме того, распространенная в России практика измерений переменного напряжения с помощью термопреобразователей, может оказаться бесполезной.

По изложенным причинам рекомендуем воздержаться от калибровки «37», если нет в наличии аппаратуры соответствующей точности.

Ниже приводится описание калибровки «37», которая является в условиях производства составной частью инструкции по регулировке.

Критерием необходимости проведения калибровок АС - калибратора являются результаты поверки прибора по методикам раздела «Поверка прибора».

А.5.2 Калибровка предполагает измерение калибруемых напряжений с максимальной точностью. В качестве измерительного средства используется вольтметр Н4-12 (в режиме СВЗ преобразования).

Стандартной процедурой войдите в калибровку «37». Первая позиция калибровки позиционируется, как калибровка нуля по постоянному току («С dAС 0АС»), путем введения в правый индикатор напряжения, измеренного прибором Н4-12 в режиме DC - вольтметра (с точностью до десятка микровольт). Этим напряжением при работе программируется ЦАП нуля, минимизируя начальное смещение нуля на выходе АС - калибратора это смещение образуется после того, как выключается схема коррекции нуля усилителя предела 20 V (для f > 200 Hz). После нажатия кнопки «ВВОД», прибор переходит непосредственно в режим калибровки переменного напряжения, что требует подключения выхода АС - калибратора к КМСИ.411182.030РЭ входу АС - вольтметра Н4-12.

А.5.3 На левом индикаторе отображается величина напряжения суммы младших разрядов R-ЦАП, далее частота этого напряжения, а правый индикатор отображает процентное отклонение напряжения относительно его измеренного значения на частоте 1 kHz. Поэтому на частоте 1 kHz этот индикатор должен быть обнулен по определению. Если это не так, нажмите кнопку «ВВОД» и введите нули во все разряды.

Кнопками «^», «^» группы «Предел» осуществляется продвижение калибровки по частотному диапазону, начиная с частоты 1 kHz (1 - 10 - 20 - 50 - 100 - 150 - 220 - 300 - 500 - 800 - 1000 kHz и обратно). Для Н4-16 частотный диапазон ограничен значением 100 кН/.

Кнопками «^», «^» группы «РЕДАКТ» осуществляется продвижение калибровки по амплитудному диапазону, начиная с напряжения, устанавливаемого суммой всех младших разрядов (около 2,4 V) и кончая напряжениями октады (ориентировочно 2,4 - 4,8 - 7,2 - 9,6 -12,0 -14,4 -16,8 -19,2 V).

Все шаги калибровки должны быть установлены, обмерены и занесены в память прибора с учетом рекомендаций изложенных ниже.

Итак, если 1ый шаг калибровки (после установки нуля по постоянному току п.А.5.2 ) нуждается в корректировке поступайте следующим образом:

• - нажмите кнопку «Д» группы «ДЕВИАЦИЯ» - включается подсвет кнопки «ВВОД» и начинает мигать старший разряд левого индикатора, указывая на то, что цифра выбранная вами будет введена именно в этот разряд,

• - в соответствии с показанием измерительного прибора (АС - вольтметр Н4-12) введите численное значение,

Правый индикатор отобразит (в %) показания в соответствии с изменённым значением правого индикатора. Т. к. все последующие шаги калибровки по частотному ряду (точки 10,20,50,100 кГц и т.д.) фиксируют погрешность относительно исходной частоты 1 кГц. Удобно иметь обнулённое значение погрешности на этой частоте:

• - обнулите показания Н4-12 нажатием кнопки «%» вольтметра;

• - включите кнопку «ВВОД» калибруемого прибора, маркируется старший разряд правого индикатора введите нуль во все разряды и нажмите кнопку «ВВОД»;

• - прибор перейдёт к следующему шагу калибровки (частота 10 кН/), а прибор Н4-12 фиксирует погрешность (в %) на частоте 10 rHz;

• - если запас по допускаемой погрешности менее половины поправьте в соответствии с показаниями прибора Н4-12;

• - нажмите кнопку «ВВОД» и введите новое значение (с учётом знака) после чего вновь нажмите кнопку «ВВОД», прибор перейдёт к следующему шагу калибровки (частота 20 rHz).

Действуя аналогично пройдитесь по всему частотному ряду для суммы младших разрядов (до 100 kHz для Н4-16, до 1000 kHz для Н4-17)

А.5.4 Приступите к проверке (и калибровке, при необходимости) следующего уровня напряжения (младшей ступени октады 1).

Для чего последовательным нажатием кнопки «-» группы ПРЕДЕЛ, вернитесь на частоту 1 kHz.

Для установки уровня используются кнопки «^», «^» группы РЕДАКТ.

Кнопкой «^» группы РЕДАКТ установите требуемый уровень (1я ступень октады около 2,4 V, далее 4,8; 7,2 V и т.д.) и по аналогии с вышеописанной процедурой просмотрите и, при необходимости, поправьте весь частотный диапазон заданного уровня напряжения и т. д.

ПРИМЕЧАНИЕ. Линеаризацию АС - калибратора можно осуществить калибровкой «47». Её отличие от калибровки «37» в том, что измерения осуществляются в абсолютных величинах (в вольтах).

А.5.5 Из-за большого объёма калибровочных процедур практически неизбежны ошибки. Промахи, пропуски. По этой причине не пренебрегайте контрольными операциями, в процессе которых должен проверяться каждый калибруемый разряд ЦАП. Для этого при выходе из состояния калибровки установите на выходе такое напряжение, в котором задействован разряд, подвергнутый калибровке. По измеренному значению напряжения (вольтметром H4-12) делаются выводы о качестве калибровки, и последующих действиях (скорректировать или двигаться дальше). Все действия протоколируйте. В приложении «Б» приведены образцы протоколов и в частности таблица Б.1 являет протокол линеаризации АС -калибратора с указанием частот и напряжений (АС0, АС1,... АС8) калибровки, а также напряжений для проверки (1,2; 2,6; 4,5; 5; 7,. вольт - по 2 точки на каждый разряд).

Контрольные точки выбраны весьма приближенно, следует учитывать, что на высоких частотах 500,800 и 1000 кН напряжение сильно отличается от значения на частоте 1 кН (до нескольких % и потому, контролируя и редактируя напряжение на высоких частотах, вы можете выйти за пределы контролируемой точки (это можно заметить по отсутствию реакции на все ваши усилия по корректировке)).

ПРИМЕЧАНИЕ. Калибровка АС калибратора может быть реализована с применением компаратора 792А фирмы FLUKE, но в этом случае есть специфика измерений.

Измерение компаратором 792А уровней напряжения на частоте 1 kHz реализуется следующим образом:

• - нажатием кнопки «%» индикатора компаратора 792А (В2-43) фиксируется величина измеренного переменного напряжения;

• - по правилам работы компаратора 792А измерение переменного напряжения реализуется поиском эквивалентного постоянного напряжения, для чего калибруемый прибор выводится из состояния калибровки;

• - с выхода DC-калибратора снимается напряжение постоянного тока равное значению напряжения переменного тока с максимальной точностью, т. е. до тех пор, пока не обнулится индикатор. Ведь именно обнуленный индикатор «хранил» значение переменного напряжения;

• - запишите значение напряжения постоянного тока (снимите показания с индикатора), оно равно искомому переменному напряжению на частоте 1 kHz. Это значение должно быть записано в левый индикатор в соответствующей позиции калибровки «37».

А.6 ФОРМИРОВАНИЕ АЧХ АС-КАЛИБРАТОРА НА ПРЕДЕЛЕ 20 V (КАЛИБРОВКА «38» и «70»)

А.6.1 К формированию АЧХ на пределе 20 V приступайте сразу после окончания линеаризации. Калибровкой «38» устанавливается уровень 20 V на частотах калибровки. Частотный ряд расширен по сравнению с калибровкой «37» (образец протокола калибровки «38», таблица Б.2).

В этом протоколе предлагается целый ряд частот внекалибровочного ряда, контроль в которых, позволяет оптимально провести калибровку («разнести» погрешность).

Чисто технологически калибровка не содержит ничего нового. От 100 kHz необходимо учитывать реакцию прибора на 792А (11.6.7.2).

А.6.2 В калибровке «38» калибруется уровень инфранизкой частоты (60, 120, 190 Hz). Линеаризация на этих частотах обеспечивается калибровкой «31» (на постоянном токе). Но требуется дополнительная калибровка «70» для исправления суммы младших разрядов. После того, как откалиброван уровень 20 V на частоте 120 Hz, необходимо измерить погрешность в точке 2 V, 120 Hz, чтобы записать корректирующий коэффициент:

• - определить погрешность в точке 2 V, 120 Hz;

• - прибор установить в режим калибровки «70»;

• - изменить поправочную константу в соответствии с определенной погрешностью.

Помните, от качества калибровки базового предела 20 V во многом зависит погрешность АС-калибратора.

А.6.3 На частотах выше 100 кН (т.е. только для прибора Н4-17) необходимо учитывать реакцию проверяемого прибора на подключение вольтметра. Подключение вольтметра Н4-12 на высоких частотах (200 кН и выше) вызывает подъём характеристики проверяемого калибратора. Причём этот подъём может достигать 0,3 и даже более нормируемой погрешности. Для минимизации этого явления рекомендуем вычитать этот «подъём» (приближать к реальной характеристике калибратора, когда вольтметра нет). Например, на частоте 300 кН имеет место подъём 0,01%, следовательно, записать при калибровке следует значение на 0,01 % меньше. Для проверки реакции подключите к выходу калибратора два

вольтметра переменного напряжения (с полосой пропускания 1 MHz, например, В7-84).

Таблица А.3 - Реакция калибратора (в ppm) на подключение вольтметра (типичные значения)

предел	Точка проверки	kHz
		200	250	300	305	400	500	650	800	900	1000
0,2 V	200 mV	-	-	-	30	50	80	200	350	400	500
2 V	2 V	40	50	90	100	250	400	500	800	1300	1400
20 V	20 V	25	30	60	80	150	250	400	700	900	1000

Устанавливая напряжения и частоты из таблицы А.3, измерить реакцию:

• - выход калибратор Н4-17 подключить к вольтметру Н4-12, использую кабель К2 прибора Н4-16;

• - к вилкам кабеля К2, соединёнными с входными гнёздами вольтметра Н4-12 подключить проводники входа вольтметра Н4-12 подключить проводники входа вольтметра В7-84 (проводники длиной менее 0,5 м с однополюсными вилками на концах). Такое соединение возможно благодаря тому, что вилки кабеля К2 конструктивно содержат гнездо.

В результате оба вольтметра и Н4-12 и В7-84 подключены к калибратору Н4-17:

• - на входе Н4-17 установить требуемое напряжение:

• - затем высокопотенциальную вилку кабеля К2 отсоединить (вместе с проводником вольтметра В7-84) от входа Н4-12;

• - кнопкой «Д%» прибора В7-84 скомпенсировать показание;

• - высокопотенциальную вилку кабеля К2 подключить к высокопотенциальному входу вольтметра Н4-12;

• - индикатор В7-84 фиксирует искомую реакцию (в %) Н4-17 на подключение вольтметра. Результаты вышеописанных процедур зафиксируйте в протоколе по форме таблицы А.3.

А.7 МАСШТАБИРОВАНИЕ ПРЕДЕЛОВ АС-КАЛИБРАТОРА (КАЛИБРОВКИ «39 - 42», «44 - 46»)

А.7.1 Масштабирование пределов осуществляется по уровню напряжения, равного наименованию пределов.

На пределе 2 V предусмотрены дополнительные калибровки по уровню 1 V (калибровка «44»), 0,6 V («46») и 0,2 V («45»).см. таблицу В.4.

На пределе 1000 V для частот выше 20 kHz уровни снижены до 700 V (30 kHz) и до 500 V на частотах 40 и 50 kHz (калибровка 42).

А.7.2 Образцы протоколов (таблицы Б.2 - Б.6) позволяют ориентироваться по уровням и частотам (заштрихованных зоны), а также по рекомендуемым точкам поверки (незаштрихованные зоны).

Калибровку 39 (2V) предваряет операция установки нуля по постоянному току (контролируется смещение нуля DC -вольтметром (В2-43 или Н4-12)) аналогичная описанной в п.А.5.2.

А.8 КАЛИБРОВКА ПРИБОРА В РЕЖИМАХ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИЛЫ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (КАЛИБРОВКИ «72-76»-DC - калибратор и «82-86» - АС -калибратор)

А.8.1 Калибровка приборов в режиме воспроизведения силы постоянного тока включает операции по установке нуля и предельных значений силы тока: 2; 20; 200; 2000 и 20000 mA на соответствующих пределах.

Калибровочные значения вносятся в процессе измерений по методике п.11.6.8 раздела 11 «ПОВЕРКА ПРИБОРА», где операции контроля заменяются операциями калибровки.

А.8.2 Калибровка прибора в режиме воспроизведения силы переменного тока включает операции по установке значений силы тока: 2; 20; 200; 2000 и 20000 mA на соответствующих пределах 80 Hz, 1,5 и 10 kHz (для предела «20000mA» дополнительно 3 kHz).

Калибровочные значения вносятся в процессе измерений по методике п.11.6.9 раздела КМСИ.411182.030РЭ      ₇₈

11 «ПОВЕРКА ПРИБОРА».

А.9  КАЛИБРОВКА ПРИБОРА В РЕЖИМЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

СОПРОТИВЛЕНИЙ (КАЛИБРОВКИ «60-68»)

А.9.1 Калибровочные значения вносятся в процессе измерений по методике п.11.6.10 раздела 11 «ПОВЕРКА ПРИБОРА». Калибровке сопротивлений децимального ряда от 1 до 10⁸ соответствуют номера калибровок от 60 до 68.

Таблица Б.2 - Предел «20V» АС калибратора

Калибровка № 38
F/U	20 V
0,06
0,12
0,19
0,21
1
3
5
10
15
20
30
35
43
50
60
75
80
100
130
150
180
200
220
250
300
305
350
400
450
500
580
650
750
800
850
900
950
1000

Калибровка № 40
F/U	200 mV		100 mV
0,06
0,12
0,19
1
3
5
8
10
15
20
28
35
43
50
60
75
80
100
130
150
180
220
250
300
305
350
400
450
500
580
650
730
800
850
900
950
1000

Калибровка №70 - поправка ИНЧ суммы младших разрядов (на уровне 02 В, 120 Гц)

	Калиб. №39			Калиб. № 44			Калиб. № 46			Калиб. №
F/U	2 V			1 V			0,6 V			0,2 V
						2V
	2 V		1,5	1 V		0,8	0,6 V		0,4	0,2 V
0,06
0,12
0,21
1
3
5
10
15
20
28
35
43
50
60
75
80
100
130
150
180
200
225
250
300
305
350
400
450
500
580
650
730
800
850
900
950
1000

Таблица Б.5 - Предел «200V» АС калибратора

Калибровка № 41
F/U	200 V		100 V
0,06
0,12
0,18
0,6
1
3
5
7,5
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
28
35
43
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100

Калибровка № 42
F/U	1000 V		700 V		500 V
0,06
0,12
0,18
0,19
0,21
0,3
0,6
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
5
6
7
8
9
10
15
20
25
30
35
40
45
50

1000 V - до 20 kHz

700 V - до 30 kHz

500 V - до 50 kHz

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ

Изм.	Номера листов (страниц)				Всего листов (страниц) в документе	№ доку мента	Входящий № сопроводитель-ного до-кум.и дата	Подпись	Дата
	измененных	замененных	новых	аннулированных

КМСИ.411182.030РЭ

84

¹

^H       б)

Рисунок 8.6 - Передача переменного тока в нагрузку через кабель