Аппаратура Цензурка-ВЧ

Аппаратура «Цензурка-ВЧ» предназначена для оперативного измерения параметров и контроля работоспособности пьезоэлементов и пьезопреобразователей в процессе их производства и эксплуатации в диапазоне 1 кГ ц-2 МГц.

Скачать

56400-14: Описание типа СИ Скачать 165.5 КБ

Информация по Госреестру

Основные данные
Номер по Госреестру 56400-14
Наименование Аппаратура
Модель Цензурка-ВЧ
Год регистрации 2014
Методика поверки / информация о поверке 68.91.00.00.000 МП
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 2 года
Страна-производитель  Россия 
Информация о сертификате
Срок действия сертификата ..
Тип сертификата (C - серия/E - партия) E
Дата протокола Приказ 85 п. 65 от 05.02.2014
Производитель / Заявитель

НКТБ "Пьезоэлектрического приборостроения" ФГАОУ ВПО "Южный федеральный университет" ("Пьезоприбор" ЮФУ), г.Ростов-на-Дону

 Россия 


Назначение

Аппаратура «Цензурка-ВЧ» предназначена для оперативного измерения параметров и контроля работоспособности пьезоэлементов и пьезопреобразователей в процессе их производства и эксплуатации в диапазоне 1 кГ ц-2 МГц.

Измерение параметров пьезопреобразователей осуществляется в трех режимах:

-    динамическом режиме (измерение параметров в резонансной области частот);

-    в низкочастотной области (измерение электрической емкости и тангенса угла диэлектрических потерь на частоте 1 кГц);

-    при постоянном напряжении 100 В проводятся измерения сопротивления изоляции и сопротивления постоянному току.

Описание

Принцип измерений, реализованный в аппаратуре «Цензурка-ВЧ», показан на рисунке 1.

Uo

U

Рисунок 1

U0 - опорное напряжение, U - падение напряжения на пьезоэлементе, R0 - резистор,

Z - комплексный импеданс пьезопреобразователя

В аппаратуре реализован цифровой способ измерений, позволяющий возбуждать пьезопреобразователь широкополосным сигналом, спектр которого охватывает заданную область частот. В качестве такого сигнала в аппаратуре «Цензурка-ВЧ» используется сигнал с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ).

ЛЧМ сигнал формируется в ЭВМ программно в виде массива длиной N Напряжения Uo(t) и U(t) подаются на вход двухканального аналого-цифрового преобразователя (АЦП), а полученные таким образом отсчеты - через буферное запоминающее устройство в управляющую ЭВМ, где подвергаются дискретному преобразованию Фурье с помощью алгоритма быстрого преобразования Фурье. В результате получаются два комплексных массива длиной N/2 каждый, соответствующие значениям Uo(w) и U(w) на частотах f[k]= kF^/N, k = 0,...,N/2 . Значения комплексной проводимости в полосе частот от 0 до Fd/2 рассчитываются с использованием измеренных величин.

Принцип работы при квазистатических измерениях на частотах 100 Гц и 1000 Гц аналогичен, только в качестве АЦП используется 16-ти разрядный АЦП (относительно медленно действующий), который подключается к измерительному резистору Яо с помощью коммутатора входов.

Для расчета требуемых параметров преобразователя используется многоконтурная эквивалентная схема, динамическая часть которой состоит из нескольких соединенных параллельно RLC-цепочек. Количество контуров эквивалентной схемы определяется по числу максимумов активной составляющей проводимости в заданной полосе частот.

Для измерения сопротивления изоляции и сопротивления постоянному току контролируемого пьезопреобразователя используется изолирующий усилитель. Измерения проводятся при подаче постоянного напряжения +100 В на пьезопреобразователь. При необходимости перед измерением проводится выдержка напряжения 100 В в течение 1 мин (длительность выдержки задается программным путем).

Аппаратура «Цензурка-ВЧ» (рисунок 2) является настольной приборной аппаратурой и состоит из двух основных частей: блока измерительного и управляющей ЭВМ (покупного изделия). Управляющая ЭВМ (ноутбук совместимый с персональными компьютерами фирмы IBM) с операционной системой Windows имеет специальное программное обеспечение (СПО), реализующие функции управления работой аппаратуры «Цензурка-ВЧ» и совместно с блоком измерительным измерение, расчет и отображение следующих параметров:

-    активной составляющей полного электрического сопротивления;

-    величины косинуса угла разности фаз между током и напряжением;

-    электрической емкости преобразователя на 1 кГц;

-    сопротивления изоляции преобразователя и внутреннего сопротивления постоянному току при подаче постоянного напряжения 100 В;

-    тангенса угла диэлектрических потерь.

-    резонансной частоты преобразователя;

-    антирезонансной частоты преобразователя;

-    добротности преобразователя;

-    активного сопротивления преобразователя на частоте резонанса;

-    коэффициента электромеханической связи преобразователя;

-    электрофизические параметры материала пьезоэлемента (относительная диэлектрическая проницаемость, пьезомодуль, удельное объёмное электрическое сопротивление, скорость звука).

О

о

вход

+100В

ПИТ

СЕТЬ

дчх О

О

о

О

I

о

вкл

о

о

100В Q +

О Ох

АЧХ

О

0БМ

О

гот

о

о

Щ Г. Р0СТ0В-НА-Д0НУ АППАРАТУРА "ЦЕНЗУРКА-ВЧ"

БЛОК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЗАВ N 20 Г

о

Рисунок 2 - Панель передняя блока измерительного

1

0 ©

^^^© О

1 А

USB

О О 1 ^'

USB

О

© ©

© О

Рисунок 3 - Панель задняя блока измерительного

1 - место пломбировки. Технические требования по ГОСТ 18680-73. Пломбировать замазкой уплотнительной У-20 ТУ 38-105357-85.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) аппаратуры «Цензурка-ВЧ» состоит из кода программы. ПО является устанавливаемым дистрибутивом ПО (файл SetupCHF_ver.1.0.0.exe), который предустанавливается при поставке аппаратуры. ПО аппаратуры исполняется на процессоре управляющей ПЭВМ. ПО аппаратуры рассматривается как метрологически значимое.

ПО аппаратуры “Цензурка-УМ”, предназначено для решения следующих основных

задач:

-    измерение ёмкости и тангенса угла диэлектрических потерь пьезоэлемента или пьезопреобразователя на заданной частоте (1 кГц);

-    измерение комплексной проводимости пьезопреобразователя в заданной полосе частот (1 -2000) кГц;

-    определение значений резонансной и антирезонансной частот;

-    расчет параметров эквивалентной схемы пьезопреобразователя в окрестности резонанса;

-    расчет электрофизических параметров пьезоэлемента;

-    измерение внутреннего сопротивления Явнут постоянному току и сопротивлений изоляции R+ и R-;

-    взаимодействие с оператором, отображение и сохранение результатов измерений, в том числе в графическом виде;

-    накопление в базе данных результатов измерений, формирование, отображение в заданном оператором виде и сохранение отчетов о результатах измерений, получение их твердой копии на бумажном носителе.

Таблица 1

Идентификацион

ное

наименование

программного

обеспечения

Номер версии (идентификацион ный номер) программного обеспечения

Цифровой

идентификатор

программного

обеспечения

(контрольная

сумма

исполняемого

кода)

Другие

идентификацио нные данные

Алгоритм

вычисления

контрольной

суммы

Censurka HF

Ver1.0.0

8bcead2b

Программное

обеспечение

аппаратуры

«Цензурка-ВЧ»

CRC32

Уровень защиты ПО аппаратуры соответствует уровню «С».

Коды программы не могут быть модифицированы простыми программными средствами (защита на уровне структуры двоичного файла при его компиляции в среде разработки). В кодах ПО присутствует процедура контроля за контрольной суммой исполняемого файла. При запуске ПО аппаратуры происходит проверка текущей контрольной суммы кода программы с записанной контрольной суммой. В случае отличия этих контрольных сумм программа аппаратуры останавливается и на экран выводится сообщение об ошибке проверки контрольной суммы. Метрологически значимая часть ПО аппаратуры и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных и не преднамеренных изменений.

Технические характеристики

Диапазон рабочих частот, кГц

1 - 2000

Диапазон измерения активной составляющей полного электрического

сопротивления на частоте резонанса, Ом

5 - 104

Диапазон измерения косинуса разности фаз между током

и напряжением

0±1

Диапазон измерения сопротивления изоляции и внутреннего

1 1 л

сопротивления постоянному току, Ом

103 - 1010

Диапазон измерения электрической емкости

5х10-10-5х10'

на частоте 1 кГц, Ф

Диапазон измерения тангенса угла диэлектрических потерь, %

1 - 100

Диапазон определяемых значений добротности

2 - 600

Диапазон определяемых значений коэффициента

электромеханической связи

0,1 - 0,7

Пределы допустимой относительной погрешности

установки частоты, %

±0,5

Пределы допустимой относительной погрешности измерения

частоты резонанса, %

±1

Пределы допустимой относительной погрешности измерения

частоты антирезонанса, %

±2

Пределы допустимой относительной погрешности измерения сопротивления на частоте резонанса

для диапазона от 5 до 10 Ом вкл., %    ±25

для диапазона свыше 10 до 104 Ом, %    ±10

Пределы допустимой относительной погрешности измерения косинуса разности фаз между током и напряжением, %    ±10

Пределы допустимой относительной погрешности измерения сопротивления изоляции и сопротивления постоянному току

для диапазона от 103 до 106 Ом вкл., %    ±10

для диапазона свыше 106 до 1010 Ом, %    ±25

Пределы допустимой относительной погрешности измерения электрической емкости на частоте 1 кГц, %

±5

Пределы допустимой относительной погрешности измерения тангенса угла диэлектрических потерь для диапазона от 1 до 6 % вкл., % для диапазона свыше 6 до 100 %, %

±20

±10

±20

±15

Пределы допустимой относительной погрешности определения добротности, %

Пределы допустимой относительной погрешности определения коэффициента электромеханической связи, %

Электрическая изоляция выдерживает без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение синусоидальной формы частотой 50 Гц между сетевыми цепями и корпусом изделия:

-    при нормальных условиях, В, не менее

700

Электрическое сопротивление изоляции между цепями питания изделия и его корпусом, не менее:

-    в нормальных условиях применения, МОм

20

0,5

5

8

220±22

50±1

(25 ± 5) °С (60 ± 20) %

100

Электрическое сопротивление между заземляющим контактом сетевой вилки и корпусом изделия, не более, Ом

Время установления рабочего режима, мин, не более Время непрерывной работы в нормальных условиях, ч, не менее при питании от сети переменного тока:

-    напряжением, В

-    частотой, Гц

Нормальные условия применения: температура окружающего воздуха относительная влажность воздуха

Потребляемая мощность при номинальном напряжении:

-    блока измерительного, В • А, не более

-    управляющей ЭВМ - приводится в документации на это изделие

Масса аппаратуры «Цензурка-ВЧ»:

-    блок измерительный, кг, не более Габаритные размеры аппаратуры «Цензурка-ВЧ»:

5

-    блок измерительный (дхшхв), мм, не более

360x310x120

-    габаритные размеры управляющей ЭВМ и печатающего устройства приводятся в документации на эти изделия.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится методом металлографии на лицевую панель блока измерительно-коммутационного аппаратуры «Цензурка-ВЧ» и типографским методом на титульные листы эксплуатационной документации.

Комплектность

В комплект поставки входят:

-    блок измерительный 68.91.01.00.000;

-    управляющая ЭВМ;

-    блоки эквивалентов для поверки (БЭП N1 ^ БЭП N5 )- 5 шт;

-    программное обеспечение, установленное в ЭВМ и реализующее заданные функции;

-    паспорт 68.91.00.00.000 ПС;

-    руководство по эксплуатации 68.91.00.00.000 РЭ;

-    методика поверки 68.91.00.00.000 МП.

Поверка

осуществляется по документу 68.91.00.00.000 МП «Аппаратура «Цензурка-ВЧ». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ростовский ЦСМ» « 29 » ноября 2013 г.

Перечень основного оборудования необходимого для поверки аппаратуры «Цензурка-ВЧ» представлен в таблице 2.

Таблица 2

Наименование установки или прибора

Тип, обозначение, изготовитель

Номер

Госреестра

Основные технические характеристики

1

2

3

4

Осциллограф цифровой Tektronix

TDS 3032b

24021-02

(0 - 300) МГц; ПГ ±0,002 % 1 мВ - 10 В; ПГ ±2 %

Измеритель параметров иммитанса HIOKI

3532-50

31984-06

42 Гц - 5 МГц; ПГ: ±(0,08 - 20) по D ±(0,0013 - 0,3)

Тераомметр

Е6-13А

4649-75

(10-3 - 1013) Ом ПГ ±2,0%

Сведения о методах измерений

Сведения о методах измерений изложены в руководстве по эксплуатации «Аппаратура «Цензурка-ВЧ» 68.91.00.00.000 РЭ.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к аппаратуре «Цензурка-ВЧ»

ОСТ 11 044-87. Материалы пьезокерамические. Технические условия.

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

Рекомендации к применению

Применяются вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Смотрите также

56401-14
СИЗИКОН Комплексы автоматики и телемеханики
ЗАО "Северо-Западная инжиниринговая корпорация", г.С.-Петербург
Комплексы автоматики и телемеханики "СИЗИКОН" (далее - комплексы) предназначены для измерения выходных аналоговых сигналов от первичных измерительных преобразователей в виде силы постоянного тока унифицированного диапазона, преобразования сигналов от...
56402-14
РМ-100 Машина испытательная
Фирма "WPM Leipzig GmbH", Германия
Машина испытательная РМ-100 (далее - машина) предназначена для измерений силы при проведении механических испытаний образцов металлов и других материалов на растяжение.
56399-14
ЭА 1603 и ЭВ 1603 Амперметры и вольтметры оптоэлектронные
ОАО "Приборостроительный завод "Вибратор", г.С.-Петербург
Амперметры и вольтметры оптоэлектронные ЭА1603 и ЭВ1603 (далее по тексту приборы) предназначены для измерений силы тока (модификация ЭА1603) и напряжения в цепях постоянного тока (модификация ЭВ1603).