Разработка технических требований к мультиметру

Метод прямых измерений применяется, когда имеется возможность сличить испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом этот метод аналогичен методу непосредственного сличения, но методом прямых измерении производится сличение па всех числовых отметках каждого диапазона (и поддиапазонов, если они имеются в приборе). Метод прямых измерений применяют, например, для поверки или калибровки вольтметров постоянного электрического тока.

Метод косвенных измерений используется, когда действительные значения измеряемых величин невозможно определить прямыми измерениями либо когда косвенные измерения оказываются более точными, чем прямые. Этим методом определяют вначале не искомую характеристику, а другие, связанные с ней определенной зависимостью. Искомая характеристика определяется расчетным путем. Например, при поверке вольтметра постоянного тока эталонным амперметром устанавливают силу тока, одновременно измеряя сопротивление. Расчетное значение напряжения сравнивают с показателями поверяемого вольтметра. Метод косвенных измерений обычно применяют в установках автоматизированной поверки.

 

2.2 Методы поверки  напряжения переменного тока

 

 

Переменное напряжение переменного  тока может быть поверено методом подачи калибровочного напряжения переменного тока или методом сравнения с образцовым прибором.

К калибровочным установкам относятся:

– калибратор универсальный  Н4-6, диапазон изменения переменного  напряжения 0,1 мВ – 700В, диапазон измерения  переменного тока 1нА – 10А, класс  точности 0,002.

– калибратор универсальный Fluke 9100, диапазон изменения переменного  напряжения 0,1 мВ – 1050В, диапазон изменения  переменного тока 1нА – 20А, частота 10Гц – 600МГц, диапазон активной мощности 1мВт – 20кВт, реактивной мощности 1мВар – 20кВар, полной мощности 1мВА – 20кВА, класс точности 0,05.

К образцовым устройствам  относятся:

– мультиметр цифровой прецизионный Fluke 8508А, диапазон измерения переменного  напряжения 0,1 мВ – 1050В, диапазон измерения  переменного тока 1нА – 20А, класс  точности 0,005.

Схема подключения в зависимости  от выбранного способа представлена на рисунке 2.1

 

Рисунок 2.1 – Схема подключения: а) при использовании в качестве эталона калибратора, б) при использовании  в качестве эталона универсального вольтметра и меры напряжения.

2.3 Методы поверки  силы переменного тока

 

 

Переменный ток может  быть поверен тремя способами: методом подачи калибровочного напряжения переменного тока, методом сравнения с образцовым прибором или методом сличения с помощью компаратора.

К калибровочным установкам относятся калибратор универсальный  Н4-6 и калибратор универсальный Fluke 9100, технические характеристики которых  представлены в пункте 2.2 настоящей  МИ.

К образцовым устройствам  относятся:

– амперметр переменного  тока ЦА8500, диапазон измерения переменного  тока 0 – 50А, класс точности 0,01.

К компараторам относятся:

– потенциометрическая  установка постоянного тока типа У355, диапазон измерения от 0,3мкА до 80А, класс точности 0,01.

Схема подключения в зависимости  от выбранного способа представлена на рисунке 2.2

 

 

Рисунок 2.2 – Схема подключения: а) при использовании в качестве эталона калибратора, б) при использовании  в качестве эталона универсального вольтметра и меры тока.

 

2.4 Методы поверки  частоты напряжения переменного  тока

 

 

Частота напряжения переменного  тока может быть поверена подачи калибровочной частоты напряжения переменного тока или методом сравнения с образцовым прибором.

К калибровочным установкам относятся калибратор универсальный  Н4-6 и калибратор универсальный Fluke 9100, технические характеристики которых  представлены в пункте 2.2 настоящей  МИ.

К образцовым устройствам  относятся:

– частотомер электронно-счетный  Ч3-35А, диапазон измерения частот синусоидальных сигналов 10Гц – 50МГц, класс точности 0,02.

Схема подключения в зависимости  от выбранного способа представлена на рисунке 2.3

 

Рисунок 2.3 – Схема подключения: а) при использовании в качестве эталона калибратора, б) при использовании  в качестве эталона частотомера  и источника сигналов частоты.

 

2.5 Методы поверки  измерений активной, реактивной  и полной мощности, а также  коэффициента мощности.

 

 

Активную, реактивную и полную мощность, коэффициент мощности можно  поверить методом подачи калибровочной  мощности.

К калибровочным установкам относится калибратор универсальный Fluke 9100, технические характеристики которого представлены в пункте 2.2 настоящей  МИ.

Схема подключения калибратора  для поверки активной, реактивной и полной мощности представлена на рисунке 2.4.

 

Рисунок 2.4 – Схема подключения  калибратора

 

3 Условия проведения  испытаний

3.1 Требования  безопасности и требования к  квалификации поверителей

 

 

3.1.1 При проведении поверки  необходимо соблюдать требования  ГОСТ 12.3.019 - 92, «Правил технической  эксплуатации электроустановок  потребителей», «Правил техники  безопасности при эксплуатации  электроустановок потребителей». 

3.1.2 Любые подключения  приборов производить только  при отключенном напряжении питания  прибора. 

3.1.3 К работе с приборами  допускаются лица, изучившие РЭ  приборов, знающие принцип действия  используемых средств измерений  и прошедшие инструктаж по  технике безопасности (первичный  и на рабочем месте) в установленном  в организации порядке. 

3.1.4 К поверке допускаются  лица, освоившие работу с приборами  и используемыми эталонами, изучившими  настоящую рекомендацию, аттестованных  в соответствии с ПР 50.2.012 и  имеющих достаточную квалификацию  для выбора методики поверки  и выбора соответствующих эталонов

 

3.2Условия поверки

 

 

3.2.1 При проведении поверки  соблюдают следующие условия: 

- температура окружающего  воздуха, ^ОС    20 ± 2;

- относительная влажность  окружающего воздуха, %  30 - 80;

- атмосферное давление, кПа      84,0 - 106,7;

- напряжение питания,  В      220 ± 10

- частота питающей сети, Гц      50 ± 1.

3.2.2 Средства поверки и  поверяемые приборы должны быть  защищены от вибраций и ударов.

 

4 Выбор оборудования  для проведения поверки

 

 

Перечень оборудования, необходимого для поверки мультиметра приведен в таблице 4.1

Таблица 4.1

Оборудование для проведения поверки

Наименование оборудования	Класс точности	Номер пункта МИ	Примечание (диапазон измерения)
Линейка 1000	0,1	6.1	1 – 1000 мм
Лабораторные весы MWP-3000	0,1	6.1	0 – 3000 гр
Калибратор универсальный Fluke 9100	±0,05	6.2..6.10	0,1 мВ – 1050В, 1нА – 20А, 10Гц – 600МГц, 1мВт – 20кВт 1мВар – 20кВар 1мВА – 20кВА
Гигрометр психрометрический  ВИТ-2	±0,2°С	3.1	30 – 80 % (влажность) 15 – 25 °С (температура)
Контрольный метеорологический  барометр–анероид М–67	±1кПа	3.1	84 – 107 кПа
Вольтметр Э 545	0,5	3.1	0 – 300 В
Частотомер сетевой Ф 246	±0,04%	3.1	45 – 55 Гц
Вольтметр Э 545	0,5	3.1	0 – 300 В
Частотомер сетевой Ф 246	±0,04%	3.1	45 – 55 Гц
Климатическая камера КТХ–74	±0,1	6.8	–65 – +1650С
Источник постоянного  тока DLM 300–10E	0,1	6.9	0 – 300В

 

 

5 Разработка  программы аттестации

 

 

Программа аттестации представлена в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Программа  аттестации

№	Вид операции	Пункт ТХ	Пункт методики	Вид аттестации		Примечание
				Первичная	Периодическая
1	Внешний осмотр	1.2, табл. 1.1	6.1	+	+
2	Опробование	1.2, табл. 1.1	6.2	+	+
3	Определение основной приведенной  погрешности измерения напряжения переменного тока.	1.2, табл 1.2	6.3	+	+
4	Определение основной приведенной  погрешности измерения силы переменного  тока.	1.2, табл 1.2	6.4	+	+
5	Определение основной приведенной  погрешности измерения частоты  напряжения переменного тока.	1.2, табл 1.2	6.5	+	+
6	Определение основной приведенной  погрешности измерения активной, реактивной и полной мощностей.	1.2, табл 1.2	6.6	+	+
7	Определение основной приведенной  погрешности измерения коэффициента мощности.	1.2, табл 1.2	6.7	+	+
8	Определение основной приведенной  погрешности при граничном значении температуры.	1.2, табл 1.2	6.8	+	+
9	Определение основной приведенной  погрешности при граничном значении напряжения	1.2, табл 1.2	6.9	+	+
10	Определение основной приведенной  погрешности при граничном значении частоты	1.2, табл 1.2	6.10	+	+

 

 

6 Разработка  методики аттестации

6.1 Внешний осмотр

 

 

6.1.1 При проведении внешнего  осмотра должно быть проверено  соответствие прибора следующим  требованиям: 

– прибор должен быть представлен  на поверку с эксплуатационной документацией, входящей в комплект поставки прибора (паспорт, руководство по эксплуатации).

– прибор должен быть чистым и не иметь механических повреждений  на корпусе и лицевой панели;

– прибор не должен иметь  механических повреждений входных  и выходных клеммных соединителей;

– на приборе должна быть маркировка, соответствующая РЭ.

6.1.2 Измерить габаритные  размеры прибора линейкой –  1000;

6.1.3 Измерить вес прибора  лабораторными весами MWP – 3000.

6.1.4 При несоответствии  одного и более из вышеперечисленных  пунктов прибор считается непригодным  к аттестации.

 

6.2 Опробование

 

 

6.2.1 При подаче питания  на прибор на цифровом индикаторе  прибора в течение нескольких  секунд должна отображаться контрольная  сумма исполняемого кода ПО  и номер версии (идентификационный  номер) встроенного программного  обеспечения прибора. 

6.2.2 Прибор устанавливают  в нормальное рабочее положение. 

6.2.3 Выполнить следующие  действия:

– включить питание прибора;

– настроить (при необходимости) тип измеряемого параметра;

– на индикаторе прибора  должны отобразиться символы «0000».

6.2.4 При невыполнении этих  требований или неверном функционировании  поверка прекращается, прибор бракуется  и направляется в ремонт.

 

6.3 Определение  основной приведенной погрешности  измерения напряжения переменного  тока.

 

 

6.3.1 Подключить калибратор  универсальный Fluke 9100 согласно схеме  на рисунке 2.1а), указанной в  пункте 2.2 настоящей МП к входу  поверяемого прибора. 

6.3.2 Последовательно установить  на выходе калибратора значения  частоты, соответствующие значениям  входного сигнала в контрольных  точках, указанных в протоколе  настоящей МИ.

6.3.3 Зафиксировать установившиеся  значения для каждой из этих  точек. 

6.3.4 Рассчитать для каждой  проверенной контрольной точки  основную приведенную погрешность  измерения входных сигналов по  формуле 1:

 

     (1)

 

где γ₁ – значение основной приведенной погрешности измерения, %;

А_изм – значение измеряемой величины в заданной контрольной точке, определяемое по показаниям поверяемого прибора (В, А, Гц, ВА, Вт, вар, cos φ).

А_Д – действительное значение измеряемой величины в заданной контрольной точке, определяемое по показаниям эталонного средства измерений (В, А, Гц, ВА, Вт, вар, cos φ);