Поверка компаратора-калибратора универсального КМ300 в Орле
Назначение: для воспроизведения напряжения, мощности, постоянного и переменного тока, силы постоянного и переменного тока, измерения напряжений постоянного тока, компарирования напряжений постоянного тока, а также воспроизведения угла сдвига фаз между током и напряжением.
Поверка компаратора-калибратора универсального КМ300
В общем случае компаратор КМ300 состоит из следующих трех блоков:
- компаратора — калибратора универсального КМ300К — базового, системообразующего прибора, который управляет остальными блоками компаратора, выполняет функции компарирования напряжения постоянного тока, измерения напряжения постоянного тока, воспроизведения напряжений постоянного и переменного тока. КМ300К может поставляться и использоваться самостоятельно, являясь одной из четырех модификаций компаратора.
- компаратора — калибратора универсального КМ300Р — который является аналогом КМ300К, но без функции воспроизведения напряжений переменного тока.
- высоковольтного усилителя (далее — усилитель) КМ300Н.
- преобразователя напряжение — ток (далее — преобразователь) КМ300Т.
Комбинации этих блоков позволяют получить ещё три модификации компаратора:
- компаратор КМ300КН, состоящий из КМ300К и КМ300Н и имеющий расширенный диапазон воспроизведения напряжений постоянного и переменного тока;
- компаратор КМ300КТ, состоящий из КМ300К и КМ300Т и имеющий расширенный диапазон воспроизведения силы постоянного и переменного токов;
- компаратор КМ300КНТ, состоящий из КМ300К, КМ300Н и КМ300Т.
Компаратор КМ300КН при совместной работе с компаратором КМ300КТ обеспечивает воспроизведение мощности и угла сдвига фаз между током и напряжением.
Компаратор — калибратор универсальный КМ300К конструктивно состоит из калибратора, цифрового микровольтметра и микроконтроллера, управляющего работой всего калибратора и обеспечивающего вывод информации для индикации на лицевую панель и связь с подключаемым оборудованием через интерфейсы.
Калибратор содержит источник опорного напряжения, многозначную меру отношения (ММО) напряжений, выполненную на операционном индуктивном делителе, позволяющим получить калибратор напряжений с малыми шумами и стабильным коэффициентом отношения напряжений (Ко), не зависящим от температуры, т. к. Ко определяется числом витков.
Цифровой микровольтметр создан на современной элементной базе, и по сути используется как «нуль-индикатор» при компарировании напряжений постоянного тока. Кроме этого имеется возможность использования микровольтметра для измерения напряжения постоянного тока непосредственно. На лицевую панель компаратора КМ300К выведены органы управления и индикации.
Программное обеспечение
Встроенное ПО (микропрограмма) реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Вклад ПО в суммарную погрешность калибраторов незначителен, так как определяется погрешностью индуктивных делителей напряжения и погрешностью АЦП, являющихся ничтожно малой по сравнению с погрешностью измерителя.
Встроенное ПО защищено от несанкционированного доступа аппаратно средствами микроконтроллера, делающими невозможными чтение и изменение микропрограммы, запрограммированной в заводских условиях с использованием специального программатора. Изменить ПО через интерфейс также невозможно.
Внешнее ПО (удаленное управление КМ300С), устанавливаемое на персональный компьютер, предусматривает различные экранные формы, предназначенные для управления калибратором.
Внешнее ПО не является метрологически значимым, поскольку только передает команды, позволяющие переключать множители и выбирать требуемое воспроизводимое номинальное значение напряжения или тока.
Поверка осуществляется по документу 0ИУСН.140.008 РЭ (Раздел 9), утвержденному ГЦИ-СИ ФБУ «Краснодарский ЦСМ» в июле 2013 г.
Основные средства поверки
| Таблица 19 — Основные средства пове | жи | |
| Наименование | Тип средств измерений | Основные технические характеристики средств измерений |
| Мультиметр | 3458А | Линейность на пределе 10 В ± 0,00001 %, измерение напряжения постоянного тока в диапазоне от 100 мВ до 1000 В; погрешность измерения от 0,0008 — 0,001%; измерение напряжения переменного тока в диапазоне от 10 мВ до 10 В в полосе частот до 1 кГц; погрешность измерения ± 0,009 % |
| Мера постоянного напряжения | 7001 | Выходное напряжение 10 В; нестабильность за 360 дней 1,5 млн-1 |
| Наименование | Тип средств измерений | Основные технические характеристики средств измерений |
| Калибратор-вольтметр универсальный | Н4-12 | Измерение напряжения переменного тока в диапазоне от 10 мВ до 1000 В, в частотном диапазоне от 0,1 Гц до 20 кГц; погрешность измерения переменного напряжения 0,003 — 0,005 % |
| Магазин электрического сопротивления | Р4830/2 | Класс точности 0,05 |
| Калибратор | КМ300КН | Воспроизведение напряжений постоянного тока до 1000 В, погрешность ± 0,003 % |
| Измеритель разности фаз | Ф2-34 | Диапазон входных напряжений от 0,2 до 2 В; погрешность измерения углов фазового сдвига 0,1 ° в диапазоне частот до 1000 Гц |
| Катушки электрического сопротивления | Р331
Р321 |
Номинальные сопротивления 1000; 100; 10; 1; 0,1 Ом; стабильность за 1 год ± 0,001 % |
| Катушки электрического сопротивления | Р310 | Номинальные сопротивления 0,01; 0,001 Ом; стабильность за 1 год ± 0,005 % |
| Мера сопротивления | Н4-12МС | Номинальные значения сопротивлений 100; 10; 1; 0,01 Ом;
отклонение действительных значений сопротивления от номинального значения ± 0,01 % |
| Измеритель нелинейных искажений | СК6-13 | Диапазон напряжений от 1 до 100 В; диапазон измеряемых искажений от 0,01 %, с погрешностью не более ± 10 % |
| Частотомер электронно-счетный | Ч3-63 | Погрешность измерения периода не более ± 2*10-6 % |
Сведения о методах измерений
Методика воспроизведения напряжения постоянного и переменного тока; силы постоянного и переменного тока, измерения напряжений постоянного тока, компарирования напряжений постоянного тока компаратором-калибратором универсальнымКМ300 описана в документе 0ИУСН.140.008 РЭ «Компараторы-калибраторы универсальные КМ300. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы, устанавливающие требования к компараторам-калибраторам универсальным КМ300:
- ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»
- ГОСТ Р 52319-2005 «Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования»
- ГОСТ Р 51522.1-2011 «Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний»
- ГОСТ Р 51317.3.2-2006 «Совместимость технических средств электромагнитная. Эмиссия гармонических составляющих тока техническими средствами с потребляемым током не более 16А (в одной фазе)»
- ГОСТ Р 51317.3.3-2008 «Совместимость технических средств электромагнитная. Колебания напряжения и фликер, вызываемые техническими средствами с потребляемым током не более 16А (в одной фазе), подключаемыми к низковольтным системам электроснабжения»
- ГОСТ 8.022-91 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 110-1б…30А».
- ГОСТ 8.027-89 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электродвижущей силы и постоянного напряжения».
- ГОСТ 8.028-86 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления»
- МИ 1949-88 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений угла фазового сдвига между двумя электрическими напряжениями в диапазоне частот 110-2..2107 Гц».
- ТУ 4217-029-16851585-2008 «Компараторы-калибраторы универсальные КМ300»
