Методика поверки «ГСИ. Преобразователинапряжения измерительные цифро-аналоговые модульные NI PXIe-4463» (Код не указан!)
Закрытое Акционерное Общество «АКТИ-Мастер» АКТУАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ и ИНФОРМАТИКА
127254, Москва, Огородный проезд, д. 5, стр. 5 тел./факс (495)926-71-85 E-mail: post@actimaster.ru http://www.actimaster.ru
УТВЕРЖДАЮ
Государственная система обеспечения единства измерений
Преобразователи напряжения измерительные цифро-аналоговые модульные N1 PXle-4463
Методика поверки
М4463МП-2017
Д.Р. Васильев
Заместитель юнерального директора ио метрологии ЗАО «АКТИ-Мастер»
г. Москва
2017
Настоящая методика поверки распространяется на преобразователи напряжения измерительные цифро-аналоговые модульные NI PXIe-4463 (далее - модули), изготавливаемые компаниями “National Instruments Corporation” (США), “National Instruments Corporation” (Венгрия) и “National Instruments Malaysia Sdn. Bhd. (Малайзия)”, и устанавливает методы и средства их поверки.
Интервал между поверками - 1 год.
1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ-
1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта методики |
Проведение операции при поверке | |
первичной |
периодической | ||
Внешний осмотр и подготовка к поверке |
6 |
да |
да |
Опробование и функциональное тестирование |
7.2 |
да |
да |
Определение смещения напряжения |
7.3 |
да |
да |
Определение погрешности воспроизведения среднеквадратических значений синусоидального напряжения частотой 1 kHz |
7.4 |
да |
да |
Определение неравномерности амплитудночастотной характеристики |
7.5 |
да |
да |
Определение погрешности частоты |
7.6 |
да |
да |
-
1.2 Если у поверяемого модуля используется один из двух каналов AO0 и AO1, по запросу пользователя поверка может быть проведена только для этого канала, при этом должна быть сделана соответствующая запись в свидетельстве о поверке.
-
2.1 Рекомендуется применять средства поверки, указанные в таблице 2.
Допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемых генераторов с требуемой точностью.
-
2.2 Средства измерений должны быть исправны, поверены и иметь документы о поверке.
Таблица 2 - Средства поверки
№ |
Наименование средства поверки |
Номер пункта методики |
Требуемые технические характеристики |
Рекомендуемый тип средства поверки, рег. номер реестра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Средства измерений | ||||
1 |
Вольтметр |
7.3 - 7.5 |
абсолютная погрешность измерения постоянного напряжения от 0 до 5 mV не более ±0.01 mV |
Мультиметр Agilent (Keysight) 3458A; рег. № 25900-03 |
относительная погрешность измерения переменного напряжения (rms) 0.1; 1; 10 V частотой от 1 до 22.4 kHz не более ±0.033 % |
Продолжение таблицы 2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2 |
Частотомер |
7.6 |
относительная погрешность измерения частоты 20 kHz не более ±1 •IO-6 |
Частотомер универсальный Tektronix FCA3000 с опцией MS; рег. № 51532-12 |
Вспомогательные средства и принадлежности | ||||
1 |
Шасси PXI Express |
Разделы 6, 7 |
не менее 4-х слотов PXIe |
National Instruments PXIe-1075 |
2 |
Модуль контроллера |
Разделы 6, 7 |
HDD > 40 GB ОЗУ > 512 MB |
National Instruments PXIe-8105 |
3 |
Монитор |
Разделы 6, 7 |
- |
- |
4 |
Клавиатура компьютерная |
Разделы 6, 7 |
- |
- |
5 |
Манипулятор «мышь» |
Разделы 6, 7 |
- |
- |
6 |
Кабель ВЧ |
7.3 - 7.6 |
BNC(m,m) для варианта BNC |
- |
mXLR(f)-BNC(m) для варианта mXLR |
NI 140150-0R46 | |||
7 |
Адаптер |
7.3 - 7.6 |
BNC(f)-banana(m,m) |
- |
Программное обеспечение | ||||
1 |
Операционная система |
Разделы 6, 7 |
управление работой модуля |
Windows XP (Windows 7) |
2 |
Драйвер |
Разделы 6, 7 |
управление работой модуля |
National Instruments NI-DAQmx версии 14.5 и выше |
2 |
Программа управляющая |
разделы 7.2, 7.3 |
управление режимами и параметрами работы модуля |
National Instruments “LabVIEW Signal Express” |
К проведению поверки допускаются лица с высшим или среднетехническим образованием, имеющие практический опыт в области электрических измерений.
4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ-
4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80.
-
4.2 Во избежание несчастного случая и для предупреждения повреждения модуля необходимо обеспечить выполнение следующих требований:
-
- подсоединение шасси с модулем и средствами поверки к сети должно производиться с помощью сетевого кабеля из комплекта шасси;
-
- заземление шасси и средств поверки должно производиться посредством заземляющих контактов сетевых кабелей;
-
- присоединения модуля и оборудования следует выполнять при отключенных входах и выходах (отсутствии напряжения на разъемах);
-
- запрещается работать с модулем в условиях температуры и влажности, выходящих за пределы рабочего диапазона, а также при наличии в воздухе взрывоопасных веществ;
-
- запрещается работать с модулем в случае обнаружения его повреждения.
При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия окружающей среды:
-
- температура воздуха (23 ±5) °C;
-
- относительная влажность воздуха от 30 до 70 %;
-
- атмосферное давление от 84 до 106.7 kPa.
-
6 ВНЕШНИЙ ОСМОТР И ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ
-
6.1.1 При проведении внешнего осмотра проверяются:
-
- чистота и исправность разъемов модуля;
-
- отсутствие механических повреждений корпуса модуля или платы;
-
- правильность маркировки и комплектность модуля.
-
6.1.2 При наличии дефектов или повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации поверяемого модуля, его следует направить в сервисный центр для проведения ремонта.
-
6.2.1 Перед началом работы следует изучить руководство по эксплуатации модуля, а также руководства по эксплуатации применяемых средств поверки.
-
6.2.2 Выполнить установку модуля:
-
1) установить в 3 левых слота шасси PXIe модуль контроллера;
-
2) присоединить к контроллеру монитор, клавиатуру и мышь;
-
3) подсоединить шасси и монитор к сети 220 V/50 Hz;
-
4) установить модуль в слот шасси PXIe;
-
5) в свободные слоты шасси установить фальш-панели; выбрать на шасси режим высокой скорости вентилятора;
-
6) включить шасси и контроллер, дождаться загрузки Windows.
Если на контроллере не установлен драйвер NI-DAQmx версии 14.5 и выше, то следует инсталлировать драйвер из комплекта модуля в соответствии с указаниями руководства по эксплуатации модуля.
-
6.2.3 Подготовить к работе мультиметр и частотомер.
-
6.2.4 Выдержать модуль и средства поверки во включенном состоянии в соответствии с указаниями руководств по эксплуатации. Минимальное время прогрева модуля 30 min.
-
7.1.1 Операции поверки 7.3 - 7.5 необходимо выполнять в последовательности, указанной в таблице 1. Для минимизации количества пересоединений следует выполнить эти операции сначала для одного из каналов модуля, а затем для другого канала.
-
7.1.2 В процессе выполнения операций результаты заносятся в протокол поверки.
Полученные результаты должны укладываться в пределы допускаемых значений, которые указаны в таблицах настоящего раздела документа.
При получении отрицательных результатов по какой-либо операции необходимо повторить операцию. При повторном отрицательном результате генератор следует направить в сервисный центр для проведения регулировки или ремонта.
7.2 Опробование и функциональное тестирование-
7.2.1 Запустить программу “Measurement & Automation Explorer”, затем в меню “Devices & Interfaces” выбрать ярлык с наименованием шасси, и убедиться в том, что в списке устройств отображается наименование модуля номер слота шасси. Кликнуть на имени модуля, при этом в окне должен отобразиться серийный номер модуля.
Записать результат проверки в таблицу 7.2.
-
7.2.2 В меню “Software” выбрать папку “Software”, открыть вложенную папку “NI-DAQmx”. В окне справа должен отобразиться номер версии (Version) драйвера.
Записать результат проверки в таблицу 7.2
-
7.2.3 В меню “Devices & Interfaces” кликнуть на наименовании модуля в списке устройств, и запустить процедуру тестирования “Self-Test”. После завершения процедуры тестирования должно появиться сообщение “The self test completed successfully”.
Записать результат проверки в таблицу 7.2.
-
7.2.4 Запустить процедуру автоподстройки “Self-Calibrate”. По завершении процедуры (несколько минут) должно появиться сообщение “The device was calibrated successfully”.
Записать результат проверки в таблицу 7.2.
-
7.2.5 Закрыть программу “Measurement & Automation Explorer”.
Запустить программу “LabVIEW Signal Express” (New Project).
Нажать клавишу “Add Step” и выбрать “Create Signals” - “Create Analog Signal”, при этом должно отобразиться окно “Step Setup”, “Configuration”.
Нажать клавишу “Add Step” и выбрать “Generate signals” - “DAQmx Generate” - “Analog Output” - “Voltage”, при этом должно отобразиться окно “Step Setup”.
Во внутреннем окне “Add Channels to Task” выбрать номер канала “Ao0”, и подтвердить выбор нажатием “OK”.
В окне “Channel Settings” кликнуть правой кнопкой мыши на строке с номером канала. Выбрать опцию “Change Physical Channel”, в появившемся списке выбрать номер канала “Ao1”, подтвердить выбор нажатием “OK”.
В ходе проверки программы “LabVIEW Signal Express” не должно быть сообщений об ошибках.
Записать результат проверки в таблицу 7.2.
Таблица 7.2 - Опробование и функциональное тестирование
Содержание проверки |
Результат проверки |
Критерии проверки |
отображение серийного номера и номера слота шасси |
правильно отображаются серийный номер и номер слота шасси | |
идентификация ПО |
“NI-DAQmx” версии 14.5 или выше | |
процедура “Self-Test” |
сообщение “The self-test completed successfully” | |
процедура “Self-Calibrate” |
сообщение “The device was calibrated successfully” | |
проверка программы “LabVIEW Signal Express” |
нет сообщений об ошибках |
-
7.3.1 Выбрать на мультиметре режим “DCV”, предел 100 mV, апертуру NPLC 100.
-
7.3.2 Используя соединительный кабель и адаптер, подключить выход канала модуля к входу мультиметра. Контакт “AO+” модуля должен быть соединен с гнездом “HI” мультиметра, контакт “AO-” модуля - с гнездом “LO” мультиметра.
Расположение контактов модуля показано на рисунке 1.
N1 PXIe-4463 DSA Antlog Outpul
-
3 PFI
-
4 Chassis Ground
7 Bottom Module Mounting Screw
-
1 Top Module Mounting Screw
-
2 LEDs
-
5 AO+
-
6 AO-
Рисунок 1 - расположение контактов модуля NI PXIe-4463
-
7.3.3 Войти в меню “Create Analog Signal”.
В окне “Step Setup”, “Configuration” сделать установки:
Signal type: DC Signal; Repeated Signal (поставить флажок)
Offset (V): 0,00000
Sampling Conditions
Sample rate (S/s): 51200 (51,2k) Block size (samples): 100000 (100k)
-
7.3.4 Войти в меню “DAQmx Generate”, “Analog Output”.
В окне “Channel Settings” кликнуть правой кнопкой мыши на строке с номером канала. Выбрать опцию “Change Physical Channel”, в появившемся списке выбрать нужный номер канала, подтвердить выбор нажатием “OK”.
В окне “Step Setup” сделать установки:
Generation Mode: Continuous Samples (поставить флажок на значке справа)
Samples to Write: 10000 (10k)
Voltage Output Setup - Signal Output Range: ввести первое значение диапазона, указанное в столбце 1 таблицы 7.3 (Max Value - положительное значение, Min Value - отрицательное значение).
-
7.3.5 Запустить генерацию сигнала нажатием клавиши “Run”.
После установления показаний записать отсчет мультиметра в столбец 2 таблицы 7.3.
Он должен находиться в пределах, указанных в столбце 3 таблицы 7.3.
-
7.3.6 Задавать в окне Signal Output Range последовательно остальные диапазоны, указанные в столбце 2 таблицы 7.3.4.
После установления показаний записывать отсчеты мультиметра в столбец 2 таблицы 7.3. Они должны находиться в пределах, указанных в столбце 3 таблицы 7.3.
-
7.3.7 Остановить генерацию сигнала нажатием клавиши “Stop”.
Таблица 7.3 - Смещение напряжения
Диапазон, V peak |
Измеренное смещение, mV |
Пределы допускаемых значений, mV | |
AO0 |
AO1 | ||
1 |
2 |
3 | |
±0,14142 |
±0.20 | ||
±1,4142 |
±0.30 | ||
±10 |
±0.50 |
-
7.4.1 Выбрать на мультиметре режим “ACV” и автоматический предел измерения, апертуру NPLC 100.
-
7.4.2 Войти в меню “Create Analog Signal”.
В окне “Step Setup”, “Configuration” сделать установки:
Signal type: Sine wave; Repeated Signal (поставить флажок)
Sampling Conditions
Sample rate (S/s): 51200 (51,2k)
Block size (samples): 100000 (100k)
Offset (V): 0,00000
Frequency (Hz): 1000 (1,0000k)
Amplitude: ввести первое значение амплитуды U peak, указанное в столбце 2 таблицы 7.4 (соответствующее значение rms указано в столбце 3).
7.3.4.3 Войти в меню “DAQmx Generate”, “Analog Output”.
В окне “Step Setup” сделать установки:
Generation Mode: Continuous Samples (поставить флажок на значке справа)
Samples to Write: 10000 (10k)
Voltage Output Setup - Signal Output Range: ввести первое значение диапазона измерений, указанное в столбце 1 таблицы 7.3.4
-
7.4.4 Запустить генерацию сигнала нажатием клавиши “Run”.
После установления показаний записать отсчет мультиметра в столбец 4 таблицы 7.4.
Он должен находиться в пределах, указанных в столбце 5 таблицы 7.4.
-
7.4.5 Задавать в меню “DAQmx Generate” последовательно остальные диапазоны, указанные в столбце 2 таблицы 7.4.
После установки нового диапазона переходить в меню “Create Analog Signal”, вводить в окне “Step Setup”, “Configuration” соответствующее установленному диапазону значение амплитуды, указанное в столбце 3 таблицы 7.4, и переходить обратно в окно “DAQmx Generate”.
После установления показаний записывать отсчеты мультиметра в столбец 4 таблицы 7.4.
Они должны находиться в пределах, указанных в столбце 5 таблицы 7.4.
-
7.4.6 Остановить генерацию сигнала нажатием клавиши “Stop”.
Таблица 7.4 - Погрешность воспроизведения напряжения rms на частоте 1 kHz
Диапазон, V peak |
Установленное значение напряжения, V |
Измеренное значение напряжения, rms |
Пределы допускаемых значений, rms | ||
U peak |
U rms |
AO0 |
AO1 | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
±0,14142 |
0,14142 |
0.1 |
(99.77 ... 100.23) mV | ||
±1,4142 |
1,4142 |
1.0 |
(0.9977 ... 1.0023) V | ||
±10 |
10 |
7.071 |
(7.0548 ... 7.0874) V |
-
7.5.1 Выбрать на мультиметре режим “ACV”, предел измерения 10 V, апертуру NPLC 100, режим синхронной выборки (SETACV 3), низкочастотный фильтр (LFILTER 1).
-
7.5.2 Войти в меню “DAQmx Generate”, “Analog Output”.
Убедиться в том, что в окне “Step Setup” установлен диапазон ±10 V.
-
7.5.3 Войти в меню “Create Analog Signal”.
Установить в окне “Step Setup”, “Configuration” амплитуду напряжения (U peak) 6 V, частоту 1 kHz.
-
7.5.4 Запустить генерацию сигнала нажатием клавиши “Run”.
После установления показаний записать отсчет мультиметра (5 значащих цифр) в столбец 4 таблицы 7.5 для частоты 1 kHz как опорное значение U1. Оно должно находиться в пределах, указанных в столбце 5 таблицы 7.5.
-
7.5.5 Устанавливать частоту сигнала, как указано в столбце 3 таблицы 7.5.
После установления показаний записывать отсчет мультиметра (5 значащих цифр) в столбец 4 таблицы 7.5.
-
7.5.6 Рассчитать для каждого значения частоты пределы допускаемых значений по формулам в соответствующих ячейках столбца 5 таблицы 7.5. Измеренные значения напряжения, записанные в столбце 4, должны находиться в этих пределах.
-
7.5.7 Остановить генерацию сигнала нажатием клавиши “Stop”.
Таблица 7.5 - Неравномерность АЧХ
Установленное значение напряжения, V |
Частота, kHz |
Измеренное значение напряжения, rms |
Пределы допускаемых значений, V rms | ||
U peak |
U rms |
AO0 |
AO1 | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | |
Дифференциальная схема | |||||
6 |
4.2426 |
1 |
U1 = 4.2329 ... 4.2524 | ||
20 |
(0.99919...1.00081)-U1 | ||||
22.4 |
(o.99896...1.00104yU1 | ||||
Псевдодифференциальная схема | |||||
6 |
4.2426 |
1 |
U1 = 4.2329 ... 4.2524 | ||
20 |
(0.99908...1.00092)-U1 | ||||
22.4 |
(0.99885.1.00115)-U1 |
-
7.5.8 Войти в меню “DAQmx Generate”, “Analog Output”.
В окне “Step Setup” выбрать псевдодифферециальную схему:
Output Terminal Configuration: Pseudodifferential
-
7.5.9 Выполнить действия по пунктам 7.5.3 - 7.5.7.
-
7.6.1 Используя соединительный кабель, подключить выход канала модуля к входу частотомера. Контакт “AO+” модуля должен быть соединен с центральным контактом входного разъема частотомера, контакт “AO-” модуля - с экранным контактом.
ПРИМЕЧАНИЕ: операция может быть выполнена на любом из каналов модуля.
-
7.6.2 Войти в меню “Create Analog Signal”.
Установить в окне “Step Setup”, “Configuration” амплитуду напряжения (U peak) 6 V, частоту 1 kHz.
-
7.6.3 Установить в окне “Step Setup”, “Configuration” амплитуду напряжения (U peak) 6 V, частоту 20 kHz.
-
7.6.4 Запустить генерацию сигнала нажатием клавиши “Run”.
-
7.6.5 Ввести на частотомере режим измерения частоты апертурой 1s.
После установления показаний записать отсчет частотомера в столбец 2 таблицы 7.6.
Он должен находиться в пределах, указанных в столбце 3 таблицы 7.6.
7.6.6 Остановить генерацию сигнала нажатием клавиши “Stop”.
Установленное значение частоты, kHz |
Измеренное значение частоты, kHz |
Пределы допускаемых значений, kHz |
20 |
19.999560 ... 20.000440 |
-
8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
По завершении операций поверки оформляется протокол поверки в произвольной форме с указанием следующих сведений:
- полное наименование аккредитованной на право поверки организации;
- номер и дата протокола поверки
- наименование и обозначение поверенного средства измерения
- заводской (серийный) номер;
- обозначение документа, по которому выполнена поверка;
- наименования, обозначения и заводские (серийные) номера использованных при поверке средств измерений, сведения об их последней поверке;
- температура и влажность в помещении;
- фамилия лица, проводившего поверку;
- результаты определения метрологических характеристик по форме таблиц раздела 7 настоящего документа.
Допускается не оформлять протокол поверки отдельным документом, а результаты поверки (метрологические характеристики) указать на оборотной стороне свидетельства о поверке.
8.2 Свидетельство о поверке и знак поверкиПри положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке и наносится знак поверки в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015 г.
8.3 Извещение о непригодностиПри отрицательных результатах поверки, выявленных при внешнем осмотре, опробовании или выполнении операций поверки, выдается извещение о непригодности в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015 г.
Ведущий инженер по метрологии ЗАО «АКТИ-Мастер»
Е.В. Маркин
NI4463Mn-2017
NI PXIe-4463. Методика поверки. 05.07.2017
стр. 10 из 10