Методика поверки «Пикоамперметры Keithley 6485» (KI-6485-2015)
Федеральное государственное унитарное
предприятие
’’Всероссийский
научно-исследовательский институт
метрологической службы”
внии^с119361. Москва, ул Озерная. 46
Тел : (095)437 5577 Факс:(095)437 5666
E-mail: Office@. vnums.ru Office.vniims@g23.relcom.ru
httpAwww.vnums.ru
УТВЕРЖДАЮ
ГУП «ВНИИМС»
В.Н. Яншин
0Т2- 2015 г.
Пикоамперметры Keithley 6485
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ KI-6485-2015 4.p.Gl4QA-l5Начальник НПО метрологического обеспечения электрических измерений ФГУП «ВНИИМС»
Заместитель генерального директора ЗАО «АКТИ-Мастер» по метрологии
г. Москва
2015 г.
Настоящая методика поверки распространяется на пикоамперметры Keithley 6485 (далее - приборы), и устанавливает методы и средства их поверки.
Интервал между поверками - 1 год.
1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИПри 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 | |||
1 |
Внешний осмотр |
6.1 |
да |
да |
2 |
Подготовка к поверке |
6.2 |
да |
да |
3 |
Опробование и идентификация |
7.2 |
да |
да |
4 |
Определение погрешности измерения силы тока на пределах от 20 цА до 20 mA |
7.3 |
да |
да |
5 |
Определение погрешности измерения силы тока на пределах от 2 nA до 2 цА |
7.4 |
да |
да |
-
2.1 Для поверки рекомендуется применять средства поверки, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства поверки
№ |
Наименование средства поверки |
Номер пункта |
Требуемые технические характеристики |
Рекомендуемый тип средства поверки и его технические характеристики |
1 |
калибратор постоянного тока |
7.3 |
относительная погрешность воспроизведения силы тока 20 и 200 /хА; 2 и 20 mA не более ± 3,5-10'4 |
калибратор многофункциональный Fluke 5720А относительная погрешность воспроизведения силы постоянного тока 20 /хА не более ± 3,4-1 О'4 200 /хА не более ± 7-10'5 2; 20 mA не более ± 4-10’5 |
2 |
калибратор постоянного напряжения |
7.4 |
относительная погрешность воспроизведения напряжения 2; 20; 200 V не более ± 1-10'4 |
калибратор многофункциональный Fluke 5720А относительная погрешность воспроизведения постоянного напряжения 2; 20; 200 V не более ± 5.4-10'6 |
3 |
меры электрического сопротивления |
7.4 |
номинальные значения 100 МП, 1 GH; относительная погрешность сопротивления не более ± 3-10'4 |
мера электрического сопротивления Р4033 номинальное значение 100 МП, класс точности 0,005; катушка электрического сопротивления Р4030-М1 |
номинальное значение 1 GH, класс точности 0,01 |
-
2.2 Вместо указанных в таблице 2 средств поверки разрешается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие требуемые технические характеристики.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для выполнения операции 7.4 рекомендуется использовать набор эталонных мер сопротивления и емкости JW Solutions 5156DR (резисторы с номинальными значениями 100 MQ и 1 GQ, относительная погрешность определения действительных значений сопротивления не более ± 3-10'4). Данный набор сконструирован специально для работы с приборами Keithley на малых токах и позволяет минимизировать негативные эффекты, связанные с качеством экранирования измерительной цепи.
-
2.3 Применяемые средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства о поверке.
К проведению поверки допускаются лица, имеющие высшее или среднетехническое образование, и 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 прибора и поверочного оборудования необходимо обеспечить выполнение следующих требований:
-
- подсоединение оборудования к сети должно производиться с помощью сетевых кабелей, предназначенных для данного оборудования;
-
- заземление оборудования должно производиться посредством заземляющего контакта сетевого кабеля;
-
- запрещается производить подсоединение кабелей к контактам оборудования или отсоединение от них, когда на вход прибора подается сигнал;
-
- запрещается работать с прибором при обнаружении его явного 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 прибора;
-
- отсутствие механических повреждений корпуса прибора;
-
- комплектность прибора согласно эксплуатационной документации.
-
6.1.2 При наличии дефектов или повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации модуля, его следует направить в сервисный центр для проведения ремонта.
-
6.2.1 Перед началом выполнения операций необходимо изучить руководство по эксплуатации прибора, а также руководства по эксплуатации применяемых средств поверки.
-
6.2.2 До начала операций поверки выдержать прибор и средства поверки во включенном состоянии в соответствии с указаниями руководств по эксплуатации.
Минимальное время прогрева прибора 60 min.
-
6.2.3 Перед выполнением операций поверки произвести начальную установку поверяемого прибора, для чего нажать клавишу [SETАР], клавишами RANGE выбрать FACT, нажать [ENTER],
-
6.2.4 Выполнить компенсацию смещения напряжения на входе прибора:
-
1) Нажать клавишу [MENU], клавишами RANGE выбрать CAL, [ENTER],
На дисплее появится сообщение {CAL:VOFFSET}.
-
2) Нажать [ENTER],
На дисплее появится сообщение {INPUT САР}.
-
3) Установить короткозамыкатель САР-18 из комплекта прибора на разъем “INPUT”.
-
4) Нажать клавишу [ENTER] и дождаться завершения процедуры компенсации.
-
5) Нажать клавишу [EXIT],
В процессе выполнения операций результаты измерений 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 прибор следует направить в сервисный центр для проведения регулировки и/или ремонта.
7.2 Опробование и идентификация-
7.2.1 Выключить прибор и повторно включить его.
После включения должна осуществиться процедура автоматического тестирования, по завершении которой прибор будет готов к работе. В процессе выполнения автоматического тестирования не должно появиться сообщений об ошибках.
Записать результаты автоматического тестирования в таблицу 7.2.
-
7.2.2 Проверить идентификацию серийного номера прибора и версии установленного на нем программного обеспечения, для чего нажать клавишу [MENU], выбрать SNUM.
На дисплее должны отобразиться серийный номер прибора и обозначение версии программного обеспечения.
Записать результаты идентификации в таблицу 7.2.
Выйти из меню нажатием клавиши [EXIT].
Таблица 7.2. Опробование и идентификация
Операция |
Результат проверки |
Критерий проверки |
автоматическое тестирование |
нет сообщений об ошибках | |
идентификация |
правильный серийный номер | |
номер версии ПО В02 и выше |
KI-6485-2015. 30.07.2015 |
стр.4 из 7 |
-
7.3.1 Временно выключить питание прибора и калибратора для выполнения соединений.
-
7.3.2 Используя адаптер BNC-banana(2m), соединить при помощи кабеля BNC из комплекта прибора токовые выходы калибратора с входом “INPUT” прибора, соблюдая полярность.
-
7.3.3 Включить питание прибора и калибратора.
Установить на калибраторе режим источника постоянного тока.
-
7.3.4 Выполнить компенсацию смещения нуля на приборе следующим образом:
-
1) Установить на приборе предел измерения 20 рА.
-
2) Включить функцию “Zero check” нажатием клавиши [ZCHK],
-
3) Установить на калибраторе силу тока 0.0000 рА и активировать его выход.
-
4) Включить функцию “Zero correct” нажатием клавиши [ZCORJ.
-
5) Нажать клавишу [ZCHK] для отключения функции “Zero check”.
-
7.3.5 Устанавливать на приборе пределы измерения (RANGE), и на калибраторе значения силы тока, указанные в столбцах 1 и 2 таблицы 7.3.
Записывать в столбец 4 таблицы 7.3 измеряемые прибором значения силы тока.
Таблица 7.3 - Погрешность измерения силы тока на пределах от 20 рА до 20 mA
Предел измерения |
Установленное на калибраторе значение |
Нижний предел допускаемых значений |
Измеренное значение |
Верхний предел допускаемых значений |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
20 рА |
0 рА |
-00.0010 |
+ 00.0010 | |
+ 20 рА |
+ 19.9790 |
+ 20.0210 | ||
-20рА |
-20.0210 |
- 19.9790 | ||
200 рА |
0 рА |
-000.010 |
+ 000.010 | |
+ 200 рА |
+ 199.790 |
+ 200.210 | ||
- 200 рА |
-200.210 |
- 199.790 | ||
2 mA |
0 mA |
-0.00010 |
+ 0.00010 | |
+ 2 mA |
+ 1.99790 |
+ 2.00210 | ||
- 2 mA |
-2.00210 |
- 1.99790 | ||
20 mA |
0 mA |
-00.0010 |
+ 00.0010 | |
+ 20 mA |
+ 19.9790 |
+ 20.0210 | ||
- 20 mA |
-20.0210 |
- 19.9790 |
-
7.3.6 Отключить выход калибратора.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ:
Описанная ниже процедура дана для использования набора мер сопротивления и емкости JW Solutions 5156DR (резисторы с номиналами 100 MQ и 1 GQ).
При использовании мер сопротивления, указанных в таблице 2, операция выполняется аналогичным образом, при этом следует надлежащим образом выполнить экранирование измерительной цепи.
-
7.4.1 Временно выключить питание прибора и калибратора для выполнения соединений.
KI-6485-2015. 30.07.2015
стр. 5 из 7
-
7.4.2 Выполнить соединения прибора с калибратором с резистором “1 GQ” набора 5156DR, как показано на рисунке 7.4:
-
- используя адаптер BNC-banana(2m), соблюдая полярность, соединить кабелем BNC из комплекта прибора выходы напряжения калибратора с разъемом резистора набора 5156DR;
-
- используя адаптер BNC-Triax (Keithley 237-BNC-TRX или аналогичный), соединить триаксиальным кабелем вход прибора с разъемом “OUTPUT” набора 5156DR.
DC Voltage Calibrator
Low-noise Coax Cable
BNC-to-dual Banana Plug Adapter
Model 6485 Picoammeter
Connect Cable Shield to
Output LO
BNC-to-Triax
Adapter on INPUT
о |
о |
□ □□о |
О |
о | |
о |
о |
о |
ООО |
о |
о |
□ |
□ |
о |
ООО |
о |
о |
о |
о |
о |
ООО |
о |
о |
□ |
□ |
о |
О !---~i |
С~1 |
о |
CD l ) t ) О
Triax Cable (Supplied with Model 5156)
lOGO
kxiMii
Model 5156 Calibration Standard
Note: Connect Calibrator to
10ОМП or 1GQ Resistor Link Shield and Chassis
Рисунок 7.4 - Схема соединений для измерений на пределах от 2 nA до 2 цА
-
7.4.3 Закоротить перемычкой клеммы “SHIELD” и “CHASSIS” набора 5156DR.
-
7.4.4 Включить питание прибора и калибратора.
Установить на калибраторе режим источника постоянного напряжения.
-
7.4.5 Выполнить компенсацию смещения нуля на приборе следующим образом:
-
1) Установить на приборе предел измерения 2 nA.
-
2) Включить функцию “Zero check” нажатием клавиши [ZCHK],
-
3) Установить на калибраторе напряжение 0.0000 mV и активировать его выход.
-
4) Включить функцию “Zero correct” нажатием клавиши [ZCOR].
-
5) Нажать клавишу [ZCHK] для отключения функции “Zero check”.
-
7.4.6 Установить на калибраторе значение напряжения, рассчитанное по формуле
U = U0-(Ract/R0), где
U0 - номинальное значение напряжения, указанное в столбце 2 таблицы 7.4, R0 - номинальное значение сопротивления, указанное в столбце 3 таблицы 7.4, Ract - действительное значение, указанное в протоколе поверки набора 5156DR.
-
7.4.7 Записать отсчет силы тока на приборе в столбец 5 таблицы 7.4.
-
7.4.8 Отключить выход калибратора.
-
7.4.9 Пересоединить кабель BNC на разъем “100 MQ” набора 5156DR.
-
7.4.10 Выполнить действия по пунктам 7.4.6, 7.4.7 для остальных пределов измерения прибора в соответствии с таблицей 7.4.
Таблица 7.4 - Погрешность измерения силы тока на пределах от 2 nA до 2 цА
Предел измерения |
Номинальное напряжение U0 калибратора |
Номинальное значение R0 меры сопротивления |
Нижний предел допускаемых значений |
Измеренное значение |
Верхний предел допускаемых значений |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
2 nA |
2 V |
1 GQ |
- 0.00040 |
+ 0.00040 | |
+ 1.99160 |
+ 2.00840 | ||||
- 2.00840 |
-1.99160 | ||||
20 nA |
2 V |
100 MQ |
-00.0010 |
+ 00.0010 | |
+ 19.9190 |
+ 20.0810 | ||||
-20.0810 |
-19.9190 | ||||
200 nA |
20 V |
100 MQ |
-000.010 |
+ 000.010 | |
+ 199.590 |
+ 200.410 | ||||
-200.410 |
- 199.590 | ||||
2 цА |
200 V |
100 MQ |
-0.00010 |
+ 0.00010 | |
+ 1.99690 |
+ 2.00310 | ||||
-2.00310 |
- 1.99690 |
-
7.4.11 Отключить выход калибратора, выключить питание прибора и калибратора, отсоединить кабели и адаптеры.
-
8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
При выполнении операций поверки оформляется протокол 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 эталонных средств измерений, сведения об их последней поверке;
-
- температура и относительная влажность воздуха в помещении;
-
- фамилия лица, проводившего поверку;
-
- результаты определения метрологических характеристик по форме таблиц раздела 7.
При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке в соответствии с ПР 50.2.006-94 с изменением № 1 от 26.11.2001.
Поверительное клеймо наносится в соответствии с ПР 50.2.007-2001.
8.3 Извещение о непригодностиПри отрицательных результатах поверки, выявленных при внешнем осмотре, опробовании или выполнении операций поверки, выдается извещение о непригодности в соответствии с ПР 50.2.006-94 с изменением № 1 от 26.11.2001.
KI-6485-2015. 30.07.2015
стр, 7 из 7