Измерители разности фаз ИРФ-1, ИРФ-1/1

Назначение

Измерители разности фаз ИРФ-1, ИРФ-1/1 (далее измерители) предназначены для измерения в режимах автономного и дистанционного управления разности фаз двух синусоидальных напряжений, среднеквадратического значения синусоидальных напряжений и частоты переменного напряжения.

Описание

Принцип работы измерителя при измерении разности фаз и частоты основан на измерении длительностей двух временных интервалов ЛТ и T, соответствующих фазовому сдвигу и периоду сигнала, и на последующем определении значения фазового сдвига по алгоритму, соответствующему формуле:

ЛТ ф = 360 •---------, град.

Т

Разность фаз определяется как разность между фазами напряжений, действующими соответственно на входе «2» и входе «1» измерителя.

Значение частоты F определяется как величина, обратная периоду сигнала Т:

1 F = -----

Т

В основу принципа работы измерителя при измерении переменного напряжения положено последовательное преобразование сначала переменного напряжения в постоянное, равное его среднеквадратическому значению, а затем аналого-цифровое преобразование постоянного напряжения в цифровой код.

Измерители выполнены на современной базе с использованием микропроцессорной техники, позволяющей значительно улучшить их метрологические характеристики путём корректирования результатов измерений с помощью поправочных коэффициентов, учитывающую систематическую составляющую погрешности индивидуально для каждого конкретного образца. Наличие последовательного интерфейсного канала, обеспечивающего возможность дистанционного управления и передачи измеренной информации, позволяет использовать приборы в локально-измерительных сетях.

Благодаря применению энергонезависимой электрически перепрограммируемой памяти для записи и хранения различных служебных и поправочных констант в приборах реализована возможность записи, хранения, чтения результатов измерения, что часто бывает необходимо, например, в «полевых условиях».

В целях повышения сервисных удобств в приборах обеспечена возможность подсветки их жидкокристаллического индикатора в условиях слабой освещенности рабочего места оператора.

Измерители выполнены в малогабаритном пластмассовом корпусе, удовлетворяющем требованиям электробезопасности.

Модификация измерителя ИРФ - 1/1 отличается только расширенным диапазоном рабочих температур.

Общий вид измерителя представлен на рисунке 1. Места пломбировки и нанесения поверительных клейм указаны на рисунке 2.

Рис.1 Общий вид измерителя ИРФ-1/1.

Поверительное клеймо в виде наклейки наносится на свободное место на лицевой панели

Рисунок 2. Места пломбировки и нанесения поверительных клейм

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) платы управления прибором записывается в память микроконтроллера на этапе производства и в процессе эксплуатации прибора изменению не подлежит.

ПО спроектировано таким образом, что изменение параметров, влияющих на метрологические характеристики невозможно как самим ПО прибора, так и посредством команд внешних интерфейсов.

ПО осуществляет установку внутренней конфигурации составных частей прибора, обеспечивая при этом соответствие режима его работы режиму, заданному оператором.

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных действий соответствует уровню "С" по МИ 3286-2010".

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1. Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Диапазон измерения разности, град

от 0 до 360.

1 или 0,1.

от 20 до 5600.

от 0,1 до 250.

±1.

от 0,2 до 250.

от 0,02 до 10.

Разрешающая способность при измерении разности, град

Диапазон рабочих частот при измерении разности фаз, Гц

Диапазон входных напряжений при измерении разности фаз, В

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения

разности фаз, град

Диапазон измерения среднеквадратических значений напряжения, В

Диапазон рабочих частот при измерении напряжения, кГц

Пределы допускаемой относительной погрешности измерения синусоидального напряжения:

- на частотах от 20 до 200 Гц, %                                                 ±2;

- на частотах свыше 200 Гц, %                                                 ±2,5.

- на частотах от 1 до 10 кГц.

±2.

Измеритель обеспечивает измерение в обзорном режиме разности фаз, частоты и среднеквадратического значения синусоидального напряжения, действующего на входе «1» измерителя.

Время измерения разности фаз прибора с, не более

Значение активного входного сопротивления измерителя:

- в режиме измерения разности фаз и частоты, по обоим входам, кОм

- в режиме измерения напряжения и в обзорном режиме

по входу «1», кОм

по входу «2», кОм

Максимальное рабочее напряжение электрической изоляции частотой 50 Гц

между входными цепями измерителя, В

Сопротивление электрической изоляции между входными цепями

измерителя рабочих условиях применения, кОм, не менее

Измеритель выдерживает перегрузку переменным напряжением 300 В по каждому входу.

Напряжение питания измерителя:

- от сети промышленной частоты (50±2) Гц, В                             (220±22)

- от трех элементов типа "VARTA", В                                          (3-4,5).

Потребляемая от сети питания мощность, В • А, не более

Потребляемый от элементов питания ток при напряжении 3,1 В :

- при выключенной подсветке индикатора, мА, не более

- при включенной подсветке, мА, не более

Время установления рабочего режима, мин, не более

Время непрерывной работы в рабочих условиях применения, ч, не менее

Время непрерывной работы в режиме измерения фазы, при автономном питании от трех свежезаряженных аккумуляторов типа “VARTA 5506” емкостью 1100 мА/час, при выключенной подсветке индикатора, ч, не менее                                                4.

Средняя наработка на отказ, ч, не менее                                       20000.

Гамма-процентный ресурс, при у= 90 %, ч, не менее                          10000.

Средний срок службы, лет, не менее                                             10.

Габаритные размеры (ширина х глубина х высота), мм, не более         239х326х81.

Масса измерителя кг, не более                                                   1,9.

Измеритель обеспечивает работу с последовательным интерфейсом по ГОСТ 23675-79 (интерфейс «Стык» С2-ИС), RS-232C (EIA-232E, EIA-232D) при уровне выходных сигналов не менее 5 В при нагрузке 3 кОм.

Измеритель обеспечивает измерение разности фаз на фиксированных частотах 25, 50 и 75

Гц в условиях воздействия помех, уровни которых не превышают уровни входных сигналов. На рабочих частотах 25 и 75 Гц частота помехи равна промышленной частоте (50 ±1) Гц, на рабочей частоте 50 Гц частота помехи равна (25 ±0,5) Гц или (75 ±1,5) Гц.

Измеритель обеспечивает измерение напряжения автономного источника питания с точностью ± 0,1 В и с разрешающей способностью 0,01 В.

Нормальные условия эксплуатации:

1) температура окружающего воздуха, °С                                  20±10;

2) относительная влажность воздуха при температуре 40° С, %              до 95;

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель прибора при ее изготовлении и на титульный лист формуляра - типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- кабель”К3”                                                      - 2 шт

- кабель”К4”(метрологический)                                    - 1 шт

- щуп игольчатый                                             - 4 шт

- кабель (интерфейсный)                                           - 1 шт

- вставка плавкая                                                    - 2 шт

- руководство по эксплуатации МЕРА 411155.001 РЭ              - 1 экз

- формуляр МЕРА 411155.001 ФО                               - 1 экз

- футляр                                                           - 1 шт

Поверка

осуществляется по методике поверки, изложенной в разделе 3 (п.3.2) документа МЕРА 411155.001 РЭ «Измеритель разности фаз ИРФ-1, ИРФ-1/1. Руководство по эксплуатации», утвержденной ГЦИ СИ ФБУ «Краснодарский ЦСМ» 14.10.2011г.

Основные средства поверки:

- калибратор-вольтметр универсальный В1-28, диапазон воспроизводимых напряжений переменного тока от 0,1 до 300 В; погрешность 0,3 %диапазон частот 20 Гц - 10 кГц;

- калибратор фазы Н6-2, диапазон воспроизводимых значений фаз от 0 до 360 град, диапазон напряжений 0,1 - 1 В, погрешность ±0,3 град, диапазон частот 20 Гц - 6 кГц ;

- частотомер электронно-счетный Ч3-63/1, диапазон частот 20 Гц - 10 кГц, относительная погрешность измерения частоты ±1-10’ 7;

- генератор сигналов низкочастотный Г3-118, диапазон частот 20 Гц - 10 кГц, разрешающая способность 0,1 Гц до 1000 Гц и 1 Гц до 10кГц;

- генератор сигналов низкочастотный Г3-112, диапазон частот 20 Гц - 10 кГц.

Сведения о методах измерений

Методика измерения в режимах автономного и дистанционного управления разности фаз двух синусоидальных напряжений, среднеквадратического значения синусоидальных напряжений и частоты переменного напряжения описана в документе МЕРА 411155.001 РЭ «Измеритель разности фаз ИРФ-1, ИРФ-1/1. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;

МИ 1935-88 «ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерения электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот Г10-2 ... 3-109 Гц»;

МИ 1940-88 «ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерения силы переменного электрического тока от 1^'10-8 до 25 А в диапазоне частот 20 ... 1'106 Гц»;

МЕРА 411155.001 ТУ «Измеритель разности фаз ИРФ-1, ИРФ-1/1. Технические условия»;

МЕРА 411155.001 РЭ «Измеритель разности фаз ИРФ-1, ИРФ-1/1. Руководство по эксплуатации», раздел 3 (п.3.2) «Методика поверки», утвержденный ГЦИ СИ ФБУ «Краснодарский ЦСМ» 21 сентября 2011 г.

Рекомендации к применению

Рекомендаций нет.