Вольтметры-калибраторы постоянного напряжения В2-43

Назначение

Вольтметры-калибраторы постоянного напряжения В2-43 (далее приборы) предназначены для высокоточного измерения (функция вольтметра) и воспроизведения (функция калибратора) напряжения постоянного тока в широком диапазоне с высокой разрешающей способностью (до семи-восьми десятичных разрядов), а также для воспроизведения силы постоянного тока.

Приборы применяются в различных отраслях промышленности.

Описание

По принципу действия прибора в основу функции вольтметра положен компенсационный метод измерения, суть которого состоит в уравновешивании (компенсации) измеряемого напряжения напряжением компенсирующего источника. Отсчет измеряемого напряжения осуществляется по известному значению напряжения компенсирующего источника в момент уравновешивания, который фиксируется по нулевому показанию нуль-индикатора. Таким образом реализуется 7,5 (8,5) разрядный вольтметр. Кроме того, в приборах предусмотрен режим «стандартного» вольтметра при котором осуществляется прямое измерение входного сигнала аналого-цифровым преобразователем с 4-6 разрядной шкалой. Разрядность шкалы устанавливается по усмотрению оператора.

По принципу действия в основу функции калибратора положен принцип цифроаналогового преобразования широтно-импульсной модуляции опорного напряжения. При этом в старших разрядах преобразователя модуляция осуществляется по усложненному алгоритму многофазной модуляции.

В основу конструктивного построения положен блочный принцип организации прибора.

Входящий в комплект поставки блок низковольтный БН-04 с аккумуляторным питанием расширяет диапазон измеряемых и воспроизводимых напряжений в нановольтную область (пределы «20 мВ» и «200 мВ»), а блок высоковольтный БВ-04 расширяет диапазон воспроизводимых напряжений до 1000 В (пределы калибратора «200 В» и «1000 В»).

По отдельному заказу приборы В2-43 могут комплектоваться преобразователем напряжение-ток ПНТ-04, которым обеспечивается воспроизведение силы тока от десятых долей наноампера до 10 А.

На основе интерфейса последовательного типа RS-232C (СТЫК С2) приборы могут агре-гатироваться в автоматизированные комплексы.

Технические характеристики

• Приборы обеспечивают измерение и воспроизведение напряжения постоянного тока с параметрами, указанными в таблице 1.

Таблица 1 - Предел допускаемой основной погрешности измерения и воспроизведения напряжения постоянного тока

• Нелинейность аналого-цифрового (режим вольтметра) или цифро-аналогового (режим калибратора) преобразования не превышает ±(0,3 ppm от U + 0,1 ppm от Un + 0,1 мкВ) в температурном диапазоне 0к ± 5 °C.

• Температурная погрешность и параметры входной (выходной) цепи вольтметра (калибратора) соответствуют данным таблицы 2.

Таблица 2 - Температурная погрешность и параметры входной (выходной) цепи

• Время измерений не более:

- 0,1 с - при 4-6-разрядной шкале;

- 3 с - при 7-8 разрядной шкале. Если изменения напряжения не превышают 0,1 % от Un, то время измерения не более 0,1 с.

Примечания

1 Автоматический выбор предела увеличивает время измерения на 2 с.

2 Использование низковольтного блока (пределы «20 мВ» и «200 мВ») увеличивает время измерения на 2 с.

• Время установления выходного напряжения калибратора (с точностью до 1 ppm) не превышает 2 с, а на пределах «200 В» и «1000 В» не превышает 5 с.

Изменение полярности или предела увеличивает время установления на 1 с.

• Приборы обеспечивают воспроизведение силы постоянного тока с параметрами, указанными в таблице 3.

Таблица 3 - Параметры в режиме воспроизведения силы постоянного тока

Примечание -1 - воспроизводимое значение силы тока

In - предел воспроизводимой силы постоянного тока

• Подавление помехи последовательного (нормального) вида частотой питающей сети не менее 80 дБ.

• Подавление помехи параллельного (общего) вида при несимметрии входа 1 кОм не менее 140 дБ, для напряжения частотой питающей сети - не менее 120 дБ.

Примечание - Амплитуда помехи не превышает верхней границы установившегося предела Un, а при 7-8-разрядной шкале - 0,1 Un. Напряжение параллельной помехи не превышает 500 В (для напряжения частотой сети - 500 В амплитудного значения).

• Приборы обеспечивают свои технические характеристики по истечении времени установления рабочего режима:

- 2ч для прибора В2-43;

- 5 мин для прибора БВ-04;

- 1 ч для прибора ПНТ-04.

• Приборы допускают непрерывную работу в рабочих условиях применения в течение времени не менее 24 ч.

• Приборы В2-43, БВ-04, ПНТ-04 сохраняют нормированные технические характеристики при питании от сети переменного тока напряжением (220 ± 22) В, частотой от 47 до 63 Гц и содержанием гармоник не более 5 %.

Прибор БН-04 сохраняет нормированные технические характеристики при питании от встроенного автономного источника (аккумулятора).

• Электрическая изоляция между сетевыми цепями (для сетевых приборов В2-43, БВ-04, ПНТ-04) и выходными (входными) клеммами выдерживает без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение 1,5 кВ синусоидальной формы частотой 50 Гц в нормальных условиях применения.

• Электрическая изоляция между входными (выходными) клеммами и интерфейсом СТЫК С2 в нормальных условиях выдерживает без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение 1,5 кВ постоянного тока.

• Электрическое сопротивление изоляции между цепями питания приборов и входными (выходными) клеммами не менее:

- в нормальных условиях применения - 1000 МОм;

- при повышенной температуре окружающего воздуха - 20 МОм.

• Мощность, потребляемая сетевыми приборами от сети питания при номинальном напряжении, не более:

- 60 В -А для приборов В2-43, БВ-04;

- 120 В -А для прибора ПНТ-04.

• Напряжение индустриальных радиопомех (ИРП), создаваемых приборами, не превышает значений, приведенных в таблице 4 - класса Б по ГОСТ Р 51318.22-99 (СИСПР 22-97).

Таблица 4 - Допускаемые значения напряжения ИРП

• Приборы В2-43 и ПНТ-04 обеспечивают:

а) работу с последовательным интерфейсом по ГОСТ 23675 (интерфейс СТЫК С2-ИС), RS-232C (EIA-232E, EIA-232D) при уровне сигналов не менее 5 В, передающих линиях при нагрузке 3 кОм;

б) информационные параметры:

1) скорость    - 9600 бат (бит/с),

2) данные     - 8 бит,

3) бит «четность» - отсутствует,

4) сигнал «СТОП» - 1 бит,

5) принимаемые и передаваемые сигналы - цифры, большие и малые (только принимаемые) латинские буквы, знаки « + » и «- » управляющие символы (коды) «LF», «CR»;

в) прием управляющих данных в виде текстовых строк, содержащих цифровые значения уровня, полярности и размерности;

г) выдачу информации о состоянии прибора.

• Средняя наработка на отказ приборов не менее 15000 ч.

• Гамма - процентный ресурс приборов не менее 15000 ч при у = 90 %.

• Средний срок службы приборов не менее 10 лет.

• Среднее время восстановления работоспособного состояния приборов не более 120 минут.                                                                                                  '

• Масса:

- прибора В2-43 - не более 4 кг;

- блока высоковольтного БВ-04 - не более 4 кг;

- блока низковольтного БН-04 - не более 1,3 кг;

- преобразователя напряжение-ток ПНТ-04 - не более 4,9 кг.

• Габаритные размеры:

- приборов В2-43 - 290 х 75 х 260 мм (ширина х высота х глубина);

- блока высоковольтного БВ-04 - 290 х 75 х 260 мм;

- блока низковольтного БН-04 - 160 х 62 х 200 мм;

- преобразователя напряжение-ток ПНТ-04 -291 х 89 х 291 мм.

Нормальные условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха (23 ± 5) °C;

- относительная влажность 30 - 80 %;

- атмосферное давление от 630 до 795 мм рт.ст.;

- напряжение питающей сети (220 ± 22) В; частота промышленной сети 47- 63 Гц.

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха 5 - 40 °C;

- относительная влажность окружающего воздуха 80 % при температуре 25 °C;

- напряжение питающей сети (220 ±22) В, частота промышленной сети 47-63 Гц.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносят на переднюю панель приборов В2-43 (В2-43/1) методом офсетной печати, на титульный лист руководства по эксплуатации и формуляра - типографским способом.

Комплектность

Комплектность приборов указана в нижеприведенной таблице 6.

Таблица 6

Продолжение таблицы 6

Поверка

Поверку вольтметров-калибраторов постоянного напряжения В2-43 осуществляют в соответствии с разделом 10 «Методика поверки» руководства по эксплуатации КМСИ.411134.014 РЭ, согласованным руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Краснодарский ЦСМ» в мае 2005 г.

В перечень основного поверочного оборудования входят:

- мультиметр В7-64/1, погрешность измерения напряжения постоянного тока ±0,01% в диапазоне от 0,1 мВ до 1000В, погрешность измерения силы постоянного тока ±0,03%, в диапазоне до 2000м А;

- вольтметр-калибратор постоянного напряжения В2-43, погрешность измерения напряжения постоянного тока ±(0,00035-0,0015) %, в диапазоне от ЮнВ до 1000В, погрешность воспроизведения напряжений постоянного тока ±(0,0006-0,0012) %, в диапазоне от 25 до 1000В;

- мера отношения напряжений Н4-8, воспроизведение напряжений постоянного тока в диапазоне от 0 до 20В, с нелинейностью ±0,000015;

- мера напряжения транспортируемая Н4-9, выходное напряжение 10В, нестабильность за 24 часа ±0,00003%;

- катушка электрического сопротивления Р310, номинальное сопротивление 0,01 Ом, погрешность ±0,002%;

- набор мер электрического сопротивления МС3004, номинальные сопротивления 1000, 100, 10, 1 Ом, с погрешностью ±0,001%.

Межповерочный интервал - 3 месяца, 1 год (см. таблицу 1).

Нормативные документы

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

ГОСТ 8.027-2001 «Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы».

КМСИ.411134.014 ТУ «Вольтметр-калибратор постоянного напряжения В2-43». Технические условия.

Заключение

Тип «Вольтметры-калибраторы постоянного напряжения В2-43» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.