Методика поверки «Модули измерительные для резистивных мостовых схем NI PXIe-4339» (NI4339МП-2017)
Закрытое Акционерное Общество «АКТИ-Мастер»
АКТУАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ и ИНФОРМАТИКА127254, 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
Модули измерительные для резистивных мостовых схем NI PXIe-4339 Методика поверки
N14339MH-2017
Заместитель генерального директора ио метрологии ЗАО «АКТИ-Мастер»
Д.Р. Васильев
г. Москва
2017
Настоящая методика поверки распространяется на модули измерительные для резистивных мостовых схем NI PXIe-4339 (далее - модули), изготавливаемые компаниями “National Instruments Corporation” (США), “National Instruments Corporation” (Венгрия), “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 погрешности измерения постоянного напряжения |
7.3 |
да |
да |
Определение погрешности измерения отношения постоянных напряжений |
7.4 |
да |
да |
-
1.2 Если у поверяемого модуля используется один или несколько из 8 измерительных каналов и не все диапазоны, то по запросу пользователя поверка может быть проведена для определенных номеров каналов и диапазонов, при этом должна быть сделана соответствующая запись в свидетельстве о поверке.
-
2.1 Рекомендуется применять средства поверки, указанные в таблице 2.
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 |
Калибратор постоянного напряжения |
|
относительная погрешность воспроизведения постоянного напряжения от 90 mV до 9.5 V не более ±0.015 % |
Калибратор универсальный Fluke 9100; рег. № 25985-09 |
2 |
Вольтметр постоянного напряжения |
7.4 |
относительная погрешность измерения постоянного напряжения от 0.625 до 10 V не более ±0.01 % |
Мультиметр цифровой модульный NI PXI-4071; рег. № 57582-14 |
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 |
интерфейс PXIe HDD > 40 GB, ОЗУ > 512 MB |
National Instruments PXIe-8105 |
3 |
Монитор |
Разделы 6, 7 |
- |
- |
Продолжение таблицы 2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4 |
Клавиатура компьютерная |
Разделы 6, 7 |
- |
- |
5 |
Манипулятор «мышь» |
Разделы 6, 7 |
- |
- |
6 |
Блок терминальный |
Разделы 6, 7 |
коммутация контактов модуля, 8 каналов |
National Instruments TB-4339/B/C * |
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 |
Примечание - Может быть использован любой из указанных терминальных блоков |
-
2.2 Средства измерений должны быть исправны, поверены и иметь документы о поверке.
-
2.3 Допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемых генераторов с требуемой точностью.
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 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 средств поверки 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) присоединить к входному разъему модуля терминальный блок TB-4339;
-
7) включить шасси и контроллер, дождаться загрузки Windows.
-
6.2.3 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 калибратор и мультиметр (при использовании цифрового мультиметра NI PXI-4071 его следует установить в слот PXI шасси и запустить виртуальную панель программы NI-DMM).
-
6.2.4 Выдержать модуль и средства поверки во включенном состоянии в соответствии с указаниями руководств по эксплуатации. Минимальное время прогрева модуля 20 min.
-
7.1.1 Операции поверки следует выполнять последовательно для каждого из каналов, подлежащих поверке.
-
7.1.2 В процессе выполнения операций результаты заносятся в протокол поверки. Полученные результаты должны укладываться в пределы допускаемых значений, которые указаны в таблицах 7.3, 7.4.
При получении отрицательных результатов 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 и номер слота шасси. Кликнуть на имени модуля, при этом в окне должен отобразиться серийный номер модуля и номер слота шасси.
-
7.2.2 В меню “Software” выбрать папку “Software”, открыть вложенную папку “NI-DAQmx Device Driver”. В окне справа должен отобразиться номер версии (Version) драйвера.
-
7.2.3 В меню “Devices & Interfaces” кликнуть на наименовании модуля в списке устройств, запустить процедуру тестирования “Self-Test”. После завершения процедуры тестирования должно появиться сообщение “The self test completed successfully”.
-
7.2.4 В верхней строке нажать клавишу “Create Tack” и выбрать “Acquire Signals” - “Analog Input” - “Voltage”
Во внутреннем окне “Supported Physical Channels” выбрать номер канала, подтвердить выбор нажатием “Next”, в открывшемся окне нажать “Finish”.
В окне “Channel Settings” кликнуть правой кнопкой мыши на строке “Voltage”.
Выбрать опцию “Change Physical Channel”, в появившемся списке выбрать следующий номер канала, подтвердить выбор нажатием “OK”. Проверить аналогично остальные каналы.
В ходе проверки выбора каналов не должно быть сообщений об ошибках.
-
7.2.5 В верхней строке нажать клавишу “Add Channels” и выбрать “Custom Voltage with Excitation”.
Во внутреннем окне “Supported Physical Channels” выбрать номер канала, и подтвердить выбор нажатием “OK”.
В окне “Channel Settings” кликнуть правой кнопкой мыши на строке “Voltage”.
Выбрать опцию “Change Physical Channel”, в появившемся списке выбрать следующий номер канала, подтвердить выбор нажатием “OK”. Проверить аналогично остальные каналы.
В ходе проверки выбора каналов не должно быть сообщений об ошибках.
-
7.2.5 Записать результаты проверки по пунктам 7.2.1 - 7.2.5 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” | |
выбор каналов |
нет сообщений об ошибках |
-
7.3.1 Выполнить соединения выбранного канала модуля с калибратором, используя кабель с разъемами “banana” из комплекта калибратора, короткие отрезки провода сечением (0.5 ... 1.0) mm и зажимы типа «крокодил»:
-
- соединить контакт “AI+” терминального блока с гнездом “HI” калибратора;
-
- соединить контакт “AI-” терминального блока с гнездом “LO” калибратора.
-
7.3.2 В окне “Channel Settings” выбрать строку “Voltage” и кликнуть правой кнопкой мыши. Выбрать опцию “Change Physical Channel”, в появившемся списке выбрать нужный номер канала, подтвердить выбор нажатием “OK”.
-
7.3.3 Сделать установки:
Display Type: Table
Terminal configuration: Differential
Acquisition Mode: Continuous Samples; Rate (Hz): 25000 (25k); Samples to Read: 20000 (20k)
-
7.3.4 Ввести диапазон измерений Signal Input Range, указанный в столбце 1 таблицы 7.3 (Max Value - положительное значение, Min Value - отрицательное значение)
-
7.3.5 Установить на калибраторе соответствующее значение постоянного напряжения, указанное в столбце 2 таблицы 7.3, и активировать его выход в положение “ON”.
-
7.3.6 Запустить процесс сбора данных нажатием клавиши “Run”.
-
7.3.7 Записать отображаемый результат в соответствующую ячейку столбца 3 таблицы 7.3. Отсчет на модуле должен находиться в пределах, указанных в столбце 4 таблицы 7.3.
Таблица 7.3 - Погрешность измерения постоянного напряжения
Диапазон Signal Input Range |
Значение напряжения калибратора |
Измеренное значение напряжения |
Пределы допускаемых значений |
1 |
2 |
3 |
4 |
±100 mV |
0 mV |
±0.074 mV | |
+95 mV |
+(94.869 ... 95.131) mV | ||
-95 mV |
-(94.869 ... 95.131) mV | ||
±200 mV |
0 mV |
±0.089 mV | |
+190 mV |
+(189.797 ... 190.203) mV | ||
-190 mV |
-(189.797 ... 190.203) mV | ||
±500 mV |
0 mV |
±0.133 mV | |
+475 mV |
+(474.582 ... 475.418) mV | ||
-475 mV |
-(474.582 ... 475.418) mV | ||
±10 V |
0 V |
±0.0016 V | |
+9.5 V |
+(9.4927 ... 9.5073) V | ||
-9.5 V |
-(9.4927 ... 9.5073) V |
-
7.3.8 Выполнить действия по пунктам 7.3.4 - 7.3.7 для остальных диапазонов напряжения, указанных в таблице 7.3.
-
7.3.9 Остановить процесс сбора данных нажатием клавиши “Stop”.
-
7.3.10 Перевести выход калибратора в положение “OFF”.
-
7.3.11 Выполнить действия по пунктам 7.3.1 - 7.3.10 для остальных каналов модуля, подлежащих поверке.
-
7.3.12 В окне “Channel Settings” выбрать строку “Voltage” и кликнуть правой кнопкой мыши. Выбрать опцию “Remove From Task”, подтвердить выбор нажатием “Yes”.
-
7.4.1 Выполнить соединения выбранного канала модуля с калибратором и мультиметром, используя кабели с разъемами “banana” из комплектов калибратора и мультиметра, короткие отрезки провода сечением (0.5 ... 1.0) mm и зажимы типа «крокодил»:
-
- соединить контакт “AI+” терминального блока с гнездом “HI” калибратора;
-
- соединить контакт “AI-” терминального блока с гнездом “LO” калибратора;
-
- соединить контакт “Ex+” терминального блока с гнездом “HI” мультиметра;
-
- соединить контакт “Ex-” терминального блока с гнездом “LO” мультиметра.
-
7.4.2 В окне “Channel Settings” выбрать строку “Custom Voltage with Excitation” и кликнуть правой кнопкой мыши. Выбрать опцию “Change Physical Channel”, в появившемся списке выбрать нужный номер канала, подтвердить выбор нажатием “OK”.
-
7.4.3 Сделать установки:
Display Type: Table
Ex Source: Internal; Bridge Type: Full Bridge
Terminal configuration: Differential
Acquisition Mode: Continuous Samples; Rate (Hz): 25000 (25k); Samples to Read: 20000 (20k)
-
7.4.4 Ввести первые значения напряжения питания моста Vex Value и диапазона измерений Signal Input Range, (Max Value - положительное значение, Min Value - отрицательное значение), указанные в таблице 7.4.
-
7.4.5 Запустить процесс сбора данных нажатием клавиши “Run”.
-
7.4.6 Записать измеренное мультиметром значение напряжения Uex (5 разрядов) в столбец 2 таблицы 7.4.
-
7.4.7 Вычислить расчетное значение постоянного напряжения на калибраторе как
Uc = Knom^Uex, где
Knom - указанное в столбце 1 таблицы 7.4 номинальное значение отношения напряжений; Uex - значение напряжения питания, измеренное мультиметром (столбец 2 таблицы 7.4). Записать вычисленное значение Uc в столбец 3 таблицы 7.4.
ПРИМЕР 1: Номинальное значение отношения напряжений Knom = 9 mV/V, измеренное мультиметром значение Uex = 10.0142 V. При этом расчетное значение напряжения на калибраторе Uc = Knom^Uex = (9 mV/V)^(10.0142 V) = 90.128 mV.
ПРИМЕР 2: Номинальное значение отношения напряжений Knom = 900 mV/V, измеренное мультиметром значение Uex = 2.7458 V. При этом расчетное значение напряжения на калибраторе Uc = Knom^Uex = (900 mV/V)-( 2.7458 V) = 2471.22 mV = 2.47122 V.
-
7.4.8 Установить на калибраторе расчетное значение постоянного напряжения Uc, записанное в столбце 3 таблицы 7.4, и активировать выход калибратора в положение “ON”.
-
7.4.9 Записать отображаемый в окне “DC Value” панели модуля отсчет отношения напряжений K в столбец 4 таблицы 7.4.
-
7.4.10 Выполнить действия по пунктам 7.4.4 - 7.4.9 для остальных значений напряжения питания моста Vex Value и диапазона измерений Signal Input Range, указанных в таблице 7.4.
-
7.4.11 Остановить процесс сбора данных нажатием клавиши “Stop”.
-
7.4.12 Перевести выход калибратора в положение “OFF”.
Таблица 7.4 - Погрешность измерения отношения постоянных напряжений
Номинальное значение отношения напряжений Knom, mV/V |
Измеренное мультиметром напряжение Uex, V |
Расчетное значение напряжения калибратора Uc = Knom^Uex, mV |
Измеренное значение отношения K, mV/V |
Пределы допускаемых значений отношения напряжений, mV/V |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Vex Value 10 V; Signa |
Input Range ±10 mV/V | |||
0 |
±0.0074 | |||
+9 |
+(8.9836 ... 9.0164) | |||
-9 |
-(8.9836 ... 9.0164) | |||
Vex Value 7.5 V; Signal Input Range ±20 mV/V | ||||
0 |
±0.012 | |||
+18 |
+(17.970 ... 18.030) | |||
-18 |
-(17.970 ... 18.030) | |||
Vex Value 5 V; Signal |
Input Range ±50 mV/V | |||
0 |
±0.027 | |||
+45 |
+(44.928 ... 45.072) | |||
-45 |
-(44.928 ... 45.072) | |||
Vex Value 3.3 V; Signal Input Range ±50 mV/V | ||||
0 |
3.3020 |
0 |
±0.040 | |
+45 |
+(44.915 ... 45.085) | |||
-45 |
-(44.915 ... 45.085) | |||
Vex Value 2.75 V; Signal Input Range ±1000 mV/V | ||||
0 |
±0.57 | |||
+900 |
+(898.53 ... 901.47) | |||
-900 |
-(898.53 ... 901.47) | |||
Vex Value 2.5 V; Signal Input Range ±40 mV/V | ||||
0 |
±0.030 | |||
+36 |
+(35.954 ... 36.066) | |||
-36 |
-(35.954 ... 36.066) | |||
Vex Value 2 V; Signal |
Input Range ±80 mV/V | |||
0 |
±0.05 | |||
+72 |
+(71.883 ... 72.117) | |||
-72 |
-(71.883 ... 72.117) | |||
Vex Value 1.5 V; Signal Input Range ±200 mV/V | ||||
0 |
±0.09 | |||
+180 |
+(179.73 ... 180.27) | |||
-180 |
-(179.73 ... 180.27) | |||
Vex Value 1 V; Signal |
Input Range ±200 mV/V | |||
0 |
±0.133 | |||
+180 |
+(179.69 ... 180.31) | |||
-180 |
-(179.69 ... 180.31) | |||
Vex Value 0.625 V; Signal Input Range ±4000 mV/V | ||||
0 |
±2.50 | |||
+3600 |
+(3593.9 ... 3606.1) | |||
-3600 |
-(3593.9 ... 3606.1) |
-
7.4.13 Выполнить действия по пунктам 7.4.1 - 7.4.12 для остальных каналов модуля, подлежащих поверке.
-
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, аналогичной таблицам 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.
NI4339Mn-2017
NI PXIe-4339. Методика поверки. 25.09.2017
стр.9 из 9