Методика поверки «Осциллографы-мультиметры АКИП-4125/1А, АКИП-4125/2А, АКИП-4125/ЗА, АКИП-4125/4А» (МП 06/001-15)

Государственная система обеспечения единства измерений

УТВЕРЖДАЮ

___Е.А. Павлюк

//   2015 г.

Осциллографы-мультиметры АКИП-4125/1А, АКИП-4125/2А, АКИП-4125/ЗА, АКИП-4125/4А

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 06/001-15

д р.6?И2/(-1Ь

Настоящая методика поверки распространяется на осциллографы-мультиметры АКИП-4125/1А, АКИП-4125/2А, АКИП-4125/ЗА, АКИП-4125/4А (далее по тексту -осциллографы-мультиметры).

Документ устанавливает порядок и объём первичной и периодической поверок.

Периодическая поверка осциллографов-мультиметров в случае их использования для измерений меньшего числа величин или меньшего числа поддиапазонов, по отношению к указанным в разделе «Метрологические и технические характеристики» описания типа, допускается по отдельным величинам и/или поддиапазонам измерений на основании письменного заявления владельца осциллографа-мультиметра, оформленного в произвольной форме.

Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке осциллографа-мультиметра.

Рекомендуемый межповерочный интервал - 1 год.

При проведении поверки проводятся операции, указанные в таблице 1, и должны использоваться средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 1. Операции поверки.

При несоответствии характеристик поверяемого осциллографа-мультиметра установленным требованиям по любому из пунктов таблицы 1 его к дальнейшей поверке не допускают и последующие операции не проводят, за исключением оформления результатов по п. 6.

Таблица 2. Средства поверки.

Примечания:

• 1) Допускается применять другие средства поверки, метрологические и технические характеристики которых не хуже приведенных в таблице 2 или удовлетворяют требованиям соответствующих государственных поверочных схем.

• 2) Все средства измерений должны быть исправны и поверены.

К поверке осциллографов-мультиметров допускают лиц, аттестованных на право поверки средств измерений электрических величин и радиотехнических и радиоэлектронных измерений.

Поверитель должен пройти инструктаж по технике безопасности и иметь удостоверение на право работы в электроустановках с напряжением до 1000 В с группой допуска не ниже III.

При проведении поверки должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.3.019-80, ПОТ РМ-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00 «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок».

Также должны быть обеспечены требования безопасности, указанные в эксплуатационных документах на средства поверки и осциллографы-мультиметры.

• 4.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающей среды, °C             18-28;

относительная влажность воздуха, %            30-75;

атмосферное давление, кПа                    85-105;

напряжение сети, В                            210-230.

• 4.2   Средства поверки подготавливают к работе согласно указаниям, приведенным в соответствующих эксплуатационных документах.

• 4.3   Аккумулятор осциллографа-мультиметра предварительно заряжают не менее 2 часов. Поверку проводят только при работе от аккумулятора.

• 4.4   Осциллограф-мультиметр и средства поверки должны быть выдержаны в условиях проведения поверки не менее 2 часов.

• 5.1 Внешний осмотр.

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемого осциллографа-мультиметра следующим требованиям:

• - комплектность в соответствии с руководством по эксплуатации;

• - чёткость маркировки;

• - отсутствие механических повреждений корпуса, лицевой панели, органов управления, дисплея, нарушающих работу осциллографа-мультиметра или затрудняющих поверку;

• - отсутствие повреждений изоляции, вилки, разъёмов, кабеля и блока питания.

Осциллографы-мультиметры, имеющие дефекты, бракуются.

• 5.2 Опробование.

При опробовании осциллографов-мультиметров проверяется соответствие их функционирования требованиям эксплуатационной документации, в том числе:

• - прохождение автоматического тестирования при включении;

• - работоспособность ЖК-индикатора, перемещение линий развертки по вертикали и горизонтали;

• - работоспособность в режиме мультиметра.

При наличии неисправностей поверяемый осциллограф-мультиметр бракуется.

• 5.2.1 Определение идентификационных данных программного обеспечения.

Для определения идентификационных данных программного обеспечения поверяемого осциллографа-мультиметра необходимо:

• 1) после включения нажать кнопку "User", далее кнопкой "F5" выбрать страницу "Стр 1/4" и кнопкой "F1" вызвать меню "Статус", где будет отображена информация о номере версии ПО (рис. 1);

• 2)   сравнить текущий номер версии программного обеспечения с идентификационными данными, установленными при выполнении процедуры проверки обеспечения защиты программного обеспечения СИ и указанными в таблице 3;

• 3) нажать кнопку "F5" для продолжения поверки.

Число загусков

10

Версия ПО

3 01 01 39                 Build 12R2

Аппаратная версия

1-31-24

Типосцил.

АКИЛ-412Э4Я

Серийный №

NHSO8OC115CO1?

pit» ТУ k»y to «at

Рисунок 1. Данные о номере версии встроенного ПО осциллографа-мультиметра (выделены подчеркиванием).

Таблица 3. Идентификационные данные программного обеспечения осциллографов-мультиметров, установленные при выполнении процедуры проверки обеспечения защиты программного обеспечения СИ.

* - номер версии ПО осциллографов-мультиметров определяют первые три группы цифр, разделенные точками. Вместо х могут быть любые символы.

В случае если идентификационные данные программного обеспечения не соответствуют указанным, для данного осциллографа-мультиметра может быть выполнена только его калибровка по настоящей методике поверки.

• 5.3 Определение метрологических характеристик в режиме осциллографа.

  • 5.3.1 Определение абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока.

Определение абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока проводится методом прямого измерения при помощи калибратора универсального 9100 (далее калибратор 9100) с опцией 250 (режим формирования напряжения постоянного тока).

Структурная схема соединения приборов приведена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема соединения приборов для определения абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока и относительной погрешности коэффициентов развёртки.

Измерения проводят для всех значений коэффициентов отклонения, выбираемых в ручном режиме, в соответствии с таблицей 1 приложения А для каждого из каналов СН1 и СН2 в следующей последовательности:

• -  линию развертки установить на центральную линию шкалы осциллографа-мультиметра;

• -  подать с выхода калибратора 9100 с опцией 250 на вход канала поочередно положительное и отрицательное напряжение постоянного тока;

• -  измерить напряжение сигнала с выхода калибратора, для этого необходимо войти в режим автоматических измерений кнопкой «Cursor/Measure» и выбрать для соответствующего канала виды измерения напряжения «V_mj_n» и «V_max»;

• -  рассчитать абсолютную погрешность измерений напряжения постоянного тока по формуле:

ди = и_изм- UycTj

где AU - абсолютная погрешность измерений напряжения постоянного тока;

и_уст - установленное значение напряжения;

и_и3м - измеренное значение напряжения.

Абсолютная погрешность измерений напряжения постоянного тока для всех результатов измерений не должна превышать значений, определяемых по формуле:

Ди=±(0,03-|и_уст|+0,1-Ко_ТКЛ+1 мВ),

где Ко™ - установленное значение коэффициента отклонения.

• 5.3.2 Определение относительной погрешности установки коэффициентов развертки.

Определение относительной погрешности установки коэффициентов развертки производится методом стробоскопического преобразования с помощью калибратора 9100 с опциями 100 и 250 на частоте 10 МГц (режим формирования синусоидального сигнала).

Структурная схема соединения приборов приведена на рис. 2.

Выбирается минимальное значение длины памяти осциллографа-мультиметра (нажать кнопку «Scope», войти в меню «ГоризСист» кнопкой F4, далее в подменю «ВыбПамяти» кнопкой F2 выбрать позицию «Короткая»). Коэффициент развёртки устанавливается в пределах (2,5-10) мс/дел, в зависимости от удобства наблюдения стробоскопического эффекта, амплитуда сигнала 2-6 делений. На экране осциллографа-мультиметра будет присутствовать низкочастотный сигнал, частота которого определяется из соотношения:

Fc-гроб ~ fon ~ (п*£гест ±D), где freer - частота сигнала калибратора 9100 с опциями 100 и 250, Гц; f_on - частота опорного генератора осциллографа-мультиметра, Гц; П - коэффициент отношения f_on и Гест;

D - абсолютная погрешность частоты опорного генератора, Гц.

В режиме автоматических измерений осциллографа по входу СН измеряется частота сигнала в стробоскопическом эффекте, равная абсолютной погрешности частоты опорного генератора D. Для включения автоматического режима измерения частоты необходимо нажать кнопкку «Cursor/Measure» и выбрать для соответствующего канала вид измерения «Частота».

Относительная погрешность коэффициента развертки определяется по формуле:

8к_разв = (D/fyecr)’100.

Относительная погрешность коэффициентов развертки не должна превышать ±0,0055 %.

• 5.3.3 Определение полосы пропускания периодического сигнала.

Определение полосы пропускания периодического сигнала производится методом прямого измерения при помощи калибратора 9100 с опциями 100 и 250 (режим формирования синусоидального сигнала).

Структурная схема соединения приборов приведена на рис. 3.

Установите на осциллографе-мультиметре коэффициент отклонения равный 5 мВ/дел. Подайте с выхода калибратора 9100 с опциями 100 и 250 на вход канала СН1 сигнал на частоте 1 МГц и установите коэффициент развертки удобный для наблюдения, размах изображения Ао на экране осциллографа-мультиметра равным 2-6 делениям шкалы экрана осциллографа-мультиметра. Изображение сигнала должно располагаться симметрично относительно горизонтальной оси экрана.

Установите поочередно значения частоты сигнала калибратора 9100 с опциями 100 и 250: 10 Гц, 10 МГц, 50 МГц (100 МГц для моделей АКИП-4125/ЗА, АКИП-4125/4А), йиах при коэффициенте развертки осциллографа-мультиметра удобном для наблюдения размаха изображения сигнала в зависимости от модели осциллографа-мультиметра:

йлах - 60 МГц;

1мах -100 МГц;

Очах -150 МГц;

ftiax - 200 МГц.

Рис. 3. Структурная схема соединения приборов для определения полосы пропускания периодического сигнала.

D - аттенюаторы фиксированные типа Д2-31, Д2-32.

Н - нагрузка проходная 50 Ом.

Измерьте размах изображения сигнала на указанных частотах по масштабной сетке экрана.

Проведите определение полосы пропускания при всех остальных значениях коэффициентов отклонения в соответствии с таблицей 2 приложения А. Для коэффициента отклонения 2 мВ/дел полоса пропускания ограничена 20 МГц для всех моделей.

Аналогично проведите измерения для канала СН2.

Отклонение размаха изображения сигнала Af на указанных частотах от Ао не должно быть более ±0,3 А_о.

• 5.3.4 Определение времени нарастания переходной характеристики.

Определение времени нарастания переходной характеристики производится путем измерения на экране осциллографа-мультиметра времени нарастания испытательного импульса, подаваемого от калибратора 9100 с опцией 250 (режим формирования сигнала переходной характеристики).

Структурная схема соединения приборов приведена на рис. 4.

Рис. 4. Структурная схема соединения приборов для определения времени нарастания переходной характеристики.

Н - нагрузка проходная 50 Ом.

Подайте от калибратора 9100 с опцией 250 на вход канала СН1 осциллографа-мультиметра импульс поочередно положительной и отрицательной полярности с длительностью нарастания/спада <1 нс.

Установите на осциллографе-мультиметре в меню «8соре»/«СборИнф»/«81пх/х» -режим «х», в меню «Scope»/«СборИнф»/Режим - режим «Эквивалент», в меню «8соре»/«Дисплей»/«Тип»- режим «точки».

Установите коэффициент отклонения осциллографа-мультиметра равный 5 мВ/дел и соответствующее ему значение калибратора 9100 с опцией 250, изображение импульса будет равно 6 делениям шкалы по вертикали.

Измерьте время нарастания переходной характеристики согласно рис. 5.

Произведите измерения по вышеописанной методике при всех остальных значениях коэффициента отклонения в соответствии с таблицей 3 приложения А.

Аналогично проведите измерения для канала СН2.

Время нарастания переходной характеристики не должно быть более:

• -     5,8 нс для модели АКИП-4125/1А;

• -     3,5 нс для модели АКИП-4125/2А;

• -     2,3 нс для модели АКИП-4125/3 А;

• -     2,2 нс для модели АКИП-4125/4А.

  

Рис. 5. Изображение испытательного импульса при измерении времени нарастания переходной характеристики t_H.

• 5.4 Определение метрологических характеристик в режиме мультиметра.

5.4.1 Определение абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока.

Определение абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока производится с помощью калибратора 9100. На осциллографе-мультиметре выбирается режим измерений напряжения постоянного тока. Чёрный измерительный провод подключается к разъёму «СОМ», красный - к разъёму «V.Q.C». Измерения проводятся для всех диапазонов измерений, выбираемых в ручном режиме, в соответствии с таблицей 4 приложения А.

Абсолютная погрешность измерений напряжения постоянного тока вычисляется по формуле:

Ди=и ИЗМ " Uy ст,

где и_уст - заданное значение выходного напряжения калибратора 9100, мВ, В; и_изм - напряжение, измеренное поверяемым осциллографом-мультиметром, мВ, В.

Ди не должна превышать пределов, вычисляемых по формулам, приведенным в таблице 4.

Таблица 4. Формулы определения пределов допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока.

• 5.4.2 Определение абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока.

Определение абсолютной погрешности измерений силы постоянного тока производится с помощью калибратора 9100. На осциллографе-мультиметре выбирается режим измерений силы постоянного тока. Чёрный измерительный провод подключается к разъёму «СОМ», красный - к разъёму «тА» или «10А». Измерения проводятся для всех диапазонов измерений, выбираемых в ручном режиме, в соответствии с таблицей 5 приложения А.

Абсолютная погрешность измерений силы постоянного тока вычисляется по формуле:

Al- 1иЗМ ■ lycn

где 1уст - значение выходной силы постоянного тока калибратора 9100, мА, А;

1_ИЗм - значение силы постоянного тока, измеренное поверяемым осциллографом-мультиметром, мА, А.

Д1 не должна превышать пределов, вычисляемых по формулам, приведенным в таблице 5.

Таблица 5. Формулы определения пределов допускаемой абсолютной погрешности

измерений силы постоянного тока.

• 5.4.3 Определение абсолютной погрешности измерений напряжения переменного тока.

Определение абсолютной погрешности измерений напряжения переменного тока производится с помощью калибратора 9100 при минимальной и максимальной частотах переменного тока. На осциллографе-мультиметре выбирается режим измерений напряжения переменного тока. Чёрный измерительный провод подключается к разъёму «СОМ», красный - к разъёму «V.Q.C». Измерения проводятся для всех диапазонов измерений, выбираемых в ручном режиме, в соответствии с таблицей 6 приложения А.

Абсолютная погрешность измерений напряжения переменного тока вычисляется по формуле:

Au=U ИЗМ ■ Uycr,

где и_уст - заданное значение выходного напряжения калибратора 9100, мВ, В;

U_mM - напряжение, измеренное поверяемым осциллографом-мультиметром, мВ, В.

Ди не должна превышать пределов, вычисляемых по формулам, приведенным в таблице 6.

Таблица 6. Формулы определения пределов допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения переменного тока.

• 5.4.4 Определение абсолютной погрешности измерений силы переменного тока.

Определение абсолютной погрешности измерений силы переменного тока производится с помощью калибратора 9100 при минимальной и максимальной частотах переменного тока. На осциллографе-мультиметре выбирается режим измерений силы переменного тока. Чёрный измерительный провод подключается к разъёму «СОМ», красный - к разъёму «тА» или «10А». Измерения проводятся для всех диапазонов измерений, выбираемых в ручном режиме, в соответствии с таблицей 7 приложения А.

Абсолютная погрешность измерений силы переменного тока вычисляется по формуле:

Al~ 1изм ■ Густ»

где 1_уст - значение выходной силы переменного тока калибратора 9100, мА; А;

1_ИЗМ - значение силы переменного тока, измеренное поверяемым осциллографом-мультиметром, мА, А

Д1 не должна превышать пределов, вычисляемых по формулам, приведенным в таблице 7.

Таблица 7. Формулы определения пределов допускаемой абсолютной погрешности

измерений силы переменного тока.

* - измерения гарантируются до значений тока, не превышающих 0,9-1_Пред, где 1_пред -верхний предел измерений;

** - на пределах 6 и 10 А погрешность гарантируется при непрерывном измерении в течение не более 30 с.

• 5.4.5 Определение абсолютной погрешности измерений электрического сопротивления постоянному току.

Определение абсолютной погрешности измерений электрического сопротивления постоянному току производится с помощью калибратора 9100. На осциллографе-мультиметре выбирается режим измерений электрического сопротивления постоянному току. Чёрный измерительный провод подключается к разъёму «СОМ», красный - к разъёму «V.Q.C». Измерения проводятся для всех диапазонов измерений, выбираемых в ручном режиме, в соответствии с таблицей 8 приложения А.

Абсолютная погрешность измерений электрического сопротивления постоянному току вычисляется по формуле:

Ar^- Кизм ■ RycTs

где R_yCT - заданное значение электрического сопротивления постоянному току калибратора 9100, Ом, кОм, МОм;

Rh3m - значение сопротивления постоянному току, измеренное поверяемым осциллографом-мультиметром, Ом, кОм, МОм.

Ar не должна превышать пределов, вычисляемых по формулам, приведенным в таблице 8.

Перед началом измерений необходимо измерить значение сопротивления постоянному току при R_ycT=0 Ом и вычитать это значение из полученных результатов измерений.

Таблица 8. Формулы определения пределов допускаемой абсолютной погрешности измерений электрического сопротивления постоянному току.

• 5.4.6 Определение абсолютной погрешности измерений электрической емкости.

Определение абсолютной погрешности измерений электрической емкости производится с помощью калибратора 9100. На осциллографе-мультиметре выбирается режим измерений электрической емкости. Чёрный измерительный провод подключается к разъёму «СОМ», красный - к разъёму «V.Q.C». Измерения проводятся для всех диапазонов измерений, выбираемых в автоматическом режиме, в соответствии с таблицей 9 приложения А.

Абсолютная погрешность измерений электрической емкости вычисляется по формуле:

Д_с= Сизм " С_уст,

где С_Уст - заданное значение электрической емкости калибратора 9100, нФ, мкФ;

Сизм - значение электрической емкости, измеренное поверяемым осциллографом-мультиметром, нФ, мкФ.

Ас не должна превышать пределов, вычисляемых по формулам, приведенным в таблице 9.

Перед началом измерений необходимо измерить значение электрической емкости при С_уст=0 нФ и вычитать это значение из полученных результатов.

Таблица 9. Формулы определения пределов допускаемой абсолютной погрешности измерений электрической емкости.

• 6.1 Результаты измерений, полученные в процессе поверки, оформляют рабочими записями произвольной формы. Допускаются компьютерные записи, формирование и хранение результатов поверки.

• 6.2 Положительные результаты поверки осциллографов-мультиметров оформляют свидетельством о поверке в соответствии с действующими нормативными документами, на верхнюю заднюю часть корпуса наносят знак поверки.

• 6.3 При несоответствии результатов поверки требованиям любого из пунктов настоящей методики осциллограф-мультиметр к дальнейшей эксплуатации не допускают и выдают извещение о непригодности в соответствии с действующими нормативными документами. В извещении указывают причину непригодности.

Главный метролог

Сергиево-Посадского филиала

ФБУ «ЦСМ Московской области»

Начальник лаборатории аттестации методик выполнения измерений Сергиево-Посадского филиала

ФБУ «ЦСМ Московской области»

Ведущий инженер по метрологии отдела ЭРИ Сергиево-Посадского филиала

ФБУ «ЦСМ Московской области»

Киселёв

В.А. Маслов

Приложение А Таблица 1

Определение абсолютной погрешности измерений напряжения постоянного тока в режиме

осциллографа

Таблица 2

Определение полосы пропускания периодического сигнала осциллографов-мультиметров

* - для моделей АКИП-4125/ЗА, АКИП-4125/4А выставлять частоту выходного сигнала 100,0 МГц.

Значения fMax устанавливаются в зависимости от модели осциллографа-мультиметра:

Таблица 3

Определение времени нарастания переходной характеристики

Таблица 4

Определение абсолютной погрешности измерения напряжения постоянного тока в режиме мультиметра

Таблица 5

Определение абсолютной погрешности измерения силы постоянного тока

Таблица 6

Определение абсолютной погрешности измерения напряжения переменного тока

Таблица 7

Определение абсолютной погрешности измерения силы переменного тока

Таблица 8

Определение абсолютной погрешности измерения электрического сопротивления постоянному току

Таблица 9

Определение абсолютной погрешности измерения электрической емкости

17