Методика поверки «ГСИ. Мультиметры цифровые модульные NI PXIe-4080, NI PXIe-4081, NI PXIe-4082» (Код не указан!)

Закрытое Акционерное Общество «АКТИ-Мастер»

127254, Москва, Огородный проезд, д. 5, стр. 5 тел./факс (495)926-71-85 E-mail: post@actimaster.ru http://www.actimaster.ru

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор ЗАО «АКТИ-Масгер»

Государственная система обеспечения единства измерений

Мультиметры цифровые модульные

N1 PXIe-4080, N1 PXIe-4081, N1 PXIe-4082

Методика поверки

М4080МП-2017

Заместитель генерального директора по метрологии ЗАО «АКТИ-Мастер»

г. Москва

2017

Настоящая методика поверки распространяется на мультиметры цифровые модульные NI PXIe-4080, NI PXIe-4081, NI PXIe-4082 (далее - модули), выпускаемые 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.

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

Таблица 1. Операции поверки

• 1.2 Если поверяемый модуль используется в определенных режимах и диапазонах измерений, по запросу пользователя поверка может быть проведена в этих режимах и диапазонах, 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

К проведению поверки допускаются лица, имеющие высшее или среднетехническое образование, практический опыт в области электрических измерений.

• 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 и поверочного оборудования необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

- подсоединение оборудования к сети должно производиться с помощью сетевого кабеля, предназначенного для данного оборудования;

- заземление оборудования должно производиться посредством заземляющего контакта сетевого кабеля;

- запрещается производить установку и изъятие модуля из слота при включенном шасси;

- запрещается производить подсоединение кабелей к контактам модуля или отсоединение от них, когда имеется напряжение на входе модуля;

- запрещается работать с модулем при обнаружении его повреждения.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия окружающей среды:

• - температура воздуха (23 ±1) °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 поверяемого модуля, а также руководства по эксплуатации применяемых средств поверки.

• 6.2.2 Выполнить загрузку программного обеспечения и 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) включить шасси и контроллер, дождаться загрузки Windows;

• 5) инсталлировать программный пакет NI-DMM из комплекта модуля на контроллер в соответствии с указаниями руководства по эксплуатации модуля;

• 6) выключить контроллер через меню Start-Turn OFF;

• 7) установить модуль в слот шасси PXIe;

• 8) в свободные слоты шасси установить фальш-панели; выбрать на шасси режим высокой скорости вентилятора;

• 9) включить контроллер и следовать указаниям на дисплее для завершения инсталляции драйвера модуля.

• 6.2.3 Подключить калибратор к сети (220 ±10) V; (50 ±0.5) Hz и подготовить его к работе в соответствии с руководством по эксплуатации.

До начала операций поверки выдержать модуль и калибратор во включенном состоянии не менее 60 min.

В процессе выполнения операций результаты измерений заносятся в протокол поверки.

Полученные результаты должны укладываться в пределы допускаемых значений, указанных в таблицах раздела 7 настоящей методики. При получении отрицательных результатов по какой-либо операции необходимо ее повторить. При повторном отрицательном результате модуль следует направить в сервисный центр для проведения регулировки и/или ремонта.

• 7.2.1 Запустить программу “Measurement & Automation Explorer”, затем в меню “Devices & Interfaces” выбрать ярлык с наименованием шасси, и убедиться в том, в списке устройств отображается наименование модуля.

• 7.2.2 В меню “Software” выбрать “NI-DMM”.

Убедиться в том, что в правом поле окна в столбце “Version” отображается номер версии программного обеспечения (драйвера).

Записать результат проверки номера версии в таблицу 7.2.

• 7.2.3 В меню “Devices & Interfaces” кликнуть на наименовании модуля в списке устройств, и запустить процедуру диагностики “Self-Test”. После завершения процедуры диагностики должно появиться сообщение “The self test completed successfully”.

Записать результат диагностики в таблицу 7.2.

• 7.2.4 Выполнить процедуру автоподстройки, для чего в меню “Devices & Interfaces” кликнуть на “Self-Calibrate”. После завершения процедуры автоподстройки должно появиться сообщение “The device was calibrated successfully”.

Записать результат автоподстройки в таблицу 7.2.

• 7.2.5 Запустить клавишей “Test Panels” виртуальную панель “NI-DMM”. Через несколько секунд должна появиться панель мультиметра.

Записать результат запуска виртуальной панели в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 - Опробование и диагностика

• 7.3.1 Установить короткозамыкатель между гнездами “HI” и “LO” модуля.

• 7.3.2 Установить на панели модуля функцию измерения постоянного напряжения и сделать установки:

Power Line: 50 Hz (активировать функцию “Filter”)

Resolution

NI PXIE-4080, NI PXIE-4082: 6.5 digits

NI PXIE-4081: 7.5 digits

• 7.3.3 Выждать 2 min для минимизации термо-эдс.

Устанавливать на панели модуля диапазон (Range) и входное сопротивление (Input Resistance), как указано в столбцах 1 и 2 таблицы 7.3.

Записывать отсчеты VDC на панели модуля в столбец 5 таблицы 7.3.

• 7.3.4 Отсоединить короткозамыкатель от гнезд “HI” и “LO” модуля.

• 7.3.5 Убедиться в том, что выход калибратора отключен (“STBY”).

• 7.3.6 Используя измерительные кабели, выполнить соединения модуля и калибратора, как показано на рисунке 1.

  

AMPS

SENSE

Q4W

N1 DMM

Calibrator

SENSE VO

AUX CURRENT

OUTPUT VGA

V-GUARO GROUND

HI

LO

V-GUARD

HI

LO

Not Connected

Рисунок 1

• 7.3.7 Установить на панели модуля диапазон (Range) 100 mV, входное сопротивление (Input Resistance) >10 GQ.

• 7.3.8 Ввести на калибраторе диапазон постоянного напряжения 2.2 V, значение 0 V. Активировать выход калибратора клавишей “OPR”.

• 7.3.9 Выждать 2 min для минимизации термо-эдс.

Активировать на панели модуля функцию компенсации смещения нуля (Null Offset).

Убедиться в том, что отсчет на панели модуля не превышает ±0.3 p.V.

В случае превышения данного значения отключить и повторно включить функцию компенсации Null Offset.

• 7.3.10 Установить на калибраторе значение напряжения +100 mV.

Записать отсчет VDC на панели модуля в столбец 5 таблицы 7.3.

• 7.3.11 Установить на калибраторе значение напряжения -100 mV.

Записать отсчет VDC на панели модуля в столбец 5 таблицы 7.3.

• 7.3.17 Устанавливать далее на панели модуля диапазон (Range) и входное сопротивление (Input Resistance), как указано в столбцах 1 и 2 таблицы 7.3.

Устанавливать соответствующие значения напряжения на калибраторе, указанные в столбце 3 таблицы 7.3.

Записывать отсчеты VDC на панели модуля в столбец 5 таблицы 7.3.

• 7.3.18 Отключить выход калибратора клавишей “STBY”.

Таблица 7.3.1 - Погрешность измерения постоянного напряжения NI PXIe-4081

Таблица 7.3.2 - Погрешность измерения постоянного напряжения NI PXIe-4080, NI PXIe-4082

Схема соединения модуля и калибратора по предыдущей операции (рисунок 1).

• 7.4.1 Ввести на панели модуля функцию измерения переменного напряжения и сделать установки:

Power Line: 50 Hz (активировать функцию “Filter”)

Resolution: 5.5 digits

• 7.4.2 Установить на калибраторе синусоидальное напряжение 0 mV.

Активировать выход калибратора клавишей “OPR”.

• 7.4.3 Устанавливать на панели модуля диапазон (Range), как указано в столбце 1 таблицы 7.4.

Устанавливать соответствующие значения напряжения и частоты на калибраторе, указанные в столбцах 2 и 3 таблицы 7.4.

Записывать отсчеты VAC на панели модуля в столбец 5 таблицы 7.4.

• 7.4.4 Отключить выход калибратора клавишей “STBY”.

• 7.4.5 Отсоединить кабели от модуля и калибратора.

  Таблица 7.4.1 - Погрешность измерения пе			ременного напряжения NI PXIe-4		081
  Диапазон модуля	Установки калибратора		Нижний предел допускаемых значений	Измеренное модулем значение	Верхний предел допускаемых значений
  	напряжение	частота
  1	2	3	4	5	6
  50 mV	5 mV	1 kHz	4.9875		5.0125
  	50 mV	30 Hz	49.940		50.060
  	50 mV	55 Hz	49.965		50.035
  	50 mV	1 kHz	49.965		50.035
  	50 mV	20 kHz	49.965		50.035
  	50 mV	50 kHz	49.955		50.045
  	50 mV	100 kHz	49.840		50.160
  	50 mV	300 kHz	49.575		50.425
  500 mV	50 mV	1 kHz	49.950		50.050
  	500 mV	30 Hz	499.475		500.525
  	500 mV	55 Hz	499.725		500.275
  	500 mV	1 kHz	499.725		500.275
  	500 mV	20 kHz	499.725		500.275
  	500 mV	50 kHz	499.650		500.350
  	500 mV	100 kHz	498.950		501.050
  	500 mV	300 kHz	495.750		504.250
  5 V	500 mV	1 kHz	499.500		500.500
  	5 V	30 Hz	4.99475		5.00525
  	5 V	55 Hz	4.99725		5.00275
  	5 V	1 kHz	4.99725		5.00275
  	5 V	20 kHz	4.99725		5.00275
  	5 V	50 kHz	4.99650		5.00350
  	5 V	100 kHz	4.98950		5.01050
  	5 V	300 kHz	4.95750		5.04250
  50 V	5 V	1 kHz	4.99200		5.00800
  	50 V	30 Hz	49.9475		50.0525
  	50 V	55 Hz	49.9650		50.0350
  	50 V	1 kHz	49.9650		50.0350
  	50 V	20 kHz	49.9650		50.0350
  	50 V	50 kHz	49.9150		50.0850
  	50 V	100 kHz	49.6750		50.3250
  	50 V	300 kHz	48.4250		51.5750
  700 V	219 V	30 Hz	218.746		219.254
  	700 V	55 Hz	699.510		700.490
  	700 V	1 kHz	699.510		700.490
  	219 V	20 kHz	218.798		219.202
  	219 V	50 kHz	218.387		219.613
  	219 V	100 kHz	217.336		220.664
  	70 V	300 kHz	66.850		73.150

Таблица 7.4.2 - Погрешность измерения переменного напряжения NI PXIe-4080, NI PXIe-4082

• 7.5.1 Ввести на панели модуля функцию измерения силы постоянного тока и сделать установки:

Power Line: 50 Hz (активировать функцию “Filter”)

Resolution: 6.5 digits

• 7.5.2 Не присоединяя кабели к входам, устанавливать на панели модуля диапазон (Range), как указано в столбце 1 таблицы 7.5.

Записывать отсчеты IDC на панели модуля в столбец 4 таблицы 7.5.

• 7.5.3 Убедиться в том, что выход калибратора отключен (“STBY”).

• 7.5.4 Для модуля NI PXIe-4080, NI PXIe-4082 перейти к пункту 7.5.8.

Для модуля NI PXIe-4081, используя измерительные кабели, выполнить соединения модуля с калибратором и мультиметром, как показано на рисунке 2.

SENSE VO

OUTPUT VUA

О @

Guard

AMPS

Input

12 Wire!

Guard MOpcn

Q Sense \ (4 Wire)

Рисунок 2

• 7.5.5 Установить на мультиметре режим измерения силы постоянного тока с разрешением

  • 5,5 разрядов.

• 7.5.6 Ввести на калибраторе значение силы тока 0 A. Активировать выход калибратора клавишей “OPR”.

• 7.5.7 Устанавливать на панели модуля диапазон (Range) от 1 pA до 1 mA включительно, как указано в столбце 1 таблицы 7.5.

Устанавливать соответствующий диапазон измерения на мультиметре.

Устанавливать на калибраторе соответствующие значения силы тока, указанные в столбце 2 таблицы 7.5, подстраивая их по показаниям мультиметра.

Записывать отсчеты IDC на панели модуля в столбец 4 таблицы 7.5.

Таблица 7.5.1 - Погрешность измерения силы постоянного тока NI PXIe-4081

7.5.8 Отключить выход калибратора клавишей “STBY”.

• 7.5.9 Используя измерительные кабели, выполнить соединения модуля с калибратором, как показано на рисунке 3.

  

AMPS

INPUT

VlbW

SENSE

Q4W

N1 DMM

Calibrator

OUTPUT VQA

SENSE VII

HI LO V-GUARD

HI SENSE

LO

Not Connected

AUX      V-GUARD GROUND

CURRENT

Рисунок 3

• 7.5.10 Ввести на калибраторе значение силы тока 0 A. Активировать выход калибратора клавишей “OPR”.

• 7.5.11 Устанавливать на модуле диапазон (Range), как указано в столбце 1 таблицы 7.5 (для модуля NI PXIe-4081 начиная с диапазона 10 mA).

Устанавливать на калибраторе соответствующие значения силы тока, указанные в столбце 2 таблицы 7.5.

Записывать отсчеты IDC на панели модуля в столбец 4 таблицы 7.5.

• 7.5.12 Отключить выход калибратора клавишей “STBY”.

Таблица 7.5.2 - Погрешность измерения силы постоянного тока NI PXIe-4080, NI PXIe-4082

Схема соединения модуля и калибратора по предыдущей операции (рисунок 3).

• 7.6.1 Ввести на панели модуля функцию измерения силы переменного тока и сделать установки:

Power Line: 50 Hz (активировать функцию “Filter”)

Resolution: 6.5 digits

• 7.6.2 Убедиться в том, что калибратор находится в состоянии отключенного выхода

• 7.6.3 Ввести на калибраторе значение силы тока 0 A, значение частоты 1 kHz. Активировать выход калибратора клавишей “OPR”.

• 7.6.4 Устанавливать на модуле диапазон (Range), как указано в столбце 1 таблицы 7.6. Устанавливать на калибраторе значения силы тока, указанные в столбце 2 таблицы 7.6. Записывать отсчеты IAC на панели модуля в столбец 4 таблицы 7.6.

Таблица 7.6.1 - Погрешность измерения силы переменного тока NI PXIe-4081

• 7.6.5 Отключить выход калибратора клавишей “STBY”.

• 7.6.6 Отсоединить кабели от модуля и калибратора.

• 7.7.1 Ввести на панели модуля функцию измерения сопротивления по 4-х проводной схеме и сделать установки:

Power Line: 50 Hz (активировать функцию “Filter”)

Resolution

NI PXIe-4080, NI PXIe: 6.5 digits

NI PXIe -4081: 7.5 digits

• 7.7.2 Убедиться в том, что выход калибратора отключен (“STBY”).

Используя измерительные кабели, выполнить соединения модуля и калибратора, как показано на рисунке 4.

Рисунок 4

• 7.7.3 Установить на калибраторе режим воспроизведения сопротивления по 4-х проводной схеме.

• 7.7.4 Установить на калибраторе сопротивление 0 Q.

Активировать выход калибратора клавишей “OPR”.

• 7.7.5 Устанавливать на модуле диапазон (Range) и функцию “OffsetCompOhms”, как указано в столбцах 1 и 2 таблицы 7.7.

Устанавливать на калибраторе номинальные значения сопротивления, указанные в столбце 3 таблицы 7.7.

Фиксировать измеренные модулем значения сопротивления Rm.

Вычислять разностные значения (Rm - R0), где R0 - точное значение сопротивления, индицируемое на калибраторе, и записывать их в столбец 4 таблицы 7.7.

Примечание: измерение значения 100 kfi провести после ввода функции Null Offset.

Таблица 7.7.1 - Погрешность измерения сопротивления по 4-х проводной схеме NI PXIe-4081

7.7.6 Отключить выход калибратора клавишей “STBY”.

• 7.8.1 Ввести на панели модуля функцию измерения сопротивления по 2-х проводной схеме и сделать установки:

Power Line: 50 Hz (активировать функцию “Filter”)

Resolution

NI PXIe-4080, NI PXIe: 6.5 digits

NI PXIe -4081: 7.5 digits

• 7.8.2 Установить короткозамыкатель между гнездами HI и LO модуля.

• 7.8.3 Выждать 2 min для минимизации термо-эдс.

Устанавливать на панели модуля диапазон (Range) от 100 MQ до 100 Q и функцию “OffsetCompOhms”, как указано в столбцах 1 и 2 таблицы 7.8.

Записывать отсчеты сопротивления на модуле Rm в столбец 4 таблицы 7.8.1.

• 7.8.4 Отсоединить короткозамыкатель от гнезд HI и LO модуля.

• 7.8.5 Убедиться в том, что выход калибратора отключен (“STBY”).

Установить на калибраторе режим воспроизведения сопротивления по 2-х проводной схеме c отключенной функцией компенсации сопротивления кабелей (2-Wire).

• 7.8.6 Используя измерительные кабели, выполнить соединения модуля и калибратора, как показано на рисунке 1 (операция 7.3).

• 7.8.7 Установить на калибраторе сопротивление 0 Q.

Активировать выход калибратора клавишей “OPR”.

• 7.8.8 Выждать 2 min для минимизации термо-эдс.

Устанавливать на модуле диапазон (Range) от 100 MQ до 100 kQ и функцию “OffsetCompOhms”, как указано в столбцах 1 и 2 таблицы 7.8.

Устанавливать на калибраторе соответствующие номинальные значения сопротивления, указанные в столбце 3 таблицы 7.8.

Фиксировать измеренные модулем значения сопротивления Rm.

Вычислять разностные значения (Rm - R0), где R0 - точное значение сопротивления, индицируемое на калибраторе, и записывать их в столбец 4 таблицы 7.8.

Примечание: измерение значений 1 MQ и 100 kQ выполнять после ввода функции Null Offset.

• 7.8.9 Отключить выход калибратора клавишей “STBY”.

Установить на калибраторе режим воспроизведения сопротивления по 2-х проводной схеме c включенной функцией компенсации сопротивления кабелей (2-Wire).

• 7.8.10 Используя измерительные кабели, выполнить соединения модуля и калибратора, как показано на рисунке 5.

• 7.8.11 Выждать 2 min для минимизации термо-эдс.

Устанавливать на модуле диапазон (Range) от 10 kQ до 100 Q и функцию “OffsetCompOhms”, как указано в столбцах 1 и 2 таблицы 7.8.

Устанавливать на калибраторе соответствующие номинальные значения сопротивления, указанные в столбце 3 таблицы 7.8.

Фиксировать измеренные модулем значения сопротивления Rm.

Вычислять разностные значения (Rm - R0), где R0 - точное значение сопротивления, индицируемое на калибраторе, и записывать их в столбец 4 таблицы 7.8.

Рисунок 5

Таблица 7.8.1 - Погрешность измерения сопротивления по 2-х проводной схеме NI PXIe-4081

• 7.8.12 Отключить выход калибратора клавишей “STBY”.

• 7.8.13 Отсоединить кабели от оборудования.

• 7.9.1 Ввести на панели модуля функцию измерения емкости и сделать установки:

Power Line: 50 Hz (активировать функцию “Filter”); Utility, Filter Settings: 100 Range: 300 pF

• 7.9.2 Не подключая к входу модуля кабели и оборудование, зафиксировать и записать в столбец 4 таблицы 7.9 отсчет емкости на панели модуля.

• 7.9.3 Присоединить к гнездам модуля короткие кабели banana.

Выждав до установления отсчета, ввести на модуле функцию “Null Offset”.

• 7.9.4 Присоединить вилки кабелей banana к гнездам меры емкости или магазина емкости (в зависимости от требуемого номинального значения, указанного в столбце 2 таблицы 7.9). При использовании мер емкости Р597 следует соединить гнездо модуля “HI” с гнездом меры «1», гнездо модуля “LO” с гнездом меры «2».

Используя кабель banana(2m), соединить клеммы с гнездами модуля “HI” и “LO”.

• 7.9.5 Устанавливать на модуле диапазон (Range), как указано в столбце 1 таблицы 7.9.

Использовать меры емкости или устанавливать на магазине емкости номинальные значения, указанные в столбце 2 таблицы 7.9.

Записывать отсчеты емкости на панели модуля в столбец 4 таблицы 7.9.

ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании мер емкости Р597 с номиналом 10 nF и менее необходимо учитывать наличие емкостей между клеммами меры и ее корпусом, для чего следует выполнить измерение следующим образом:

• - зафиксировать отсчет С12 при подключении кабелей к клеммам «1» и «2» меры;

• - отсоединить вилку кабеля от клеммы «2» меры и присоединить ее к корпусу меры, зафиксировать отсчет С1К;

• - присоединить вилку кабеля к клемме «2» меры, отсоединить вилку кабеля от клеммы «1» меры и присоединить ее к корпусу меры, зафиксировать отсчет С2К;

• - вычислить среднее значение СК = (С1К + С2К)/2;

• - рассчитать результат измерения по формуле C_M = (4С1₂² - 2С12" Ск) / (4С12 - Ск) и занести его в столбец 4 таблицы 7.9.

Таблица 7.9 - Погрешность измерения электрической емкости NI PXIe-4082

7.9.6 Отсоединить кабель от оборудования.

7.9.7 Используя данные из протокола поверки мер емкости и магазина емкости, записать действительные значения емкости эталона CA в столбец 3 таблицы 7.9.

7.9.8 Вычислить разность значений (Cm - CA) для каждого отсчета и записать полученные значения в столбец 5 таблицы 7.9.

• 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.

При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке и наносится знак поверки в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015 г.

При 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 но метрологии ЗАО «АКТИ-Мастер»

Е.В. Маркин

NI PXIe-4080-4081-4082. Методика поверки. \I4080\111-2017

стр. 21 из 21