Таблица 14.40. Обоаначения классов точности

Класс точное- 1,5 Приве-

та 1,5 денная

Класс точное- 0,5 Приве-

ти 0,5 V денная

Класс точное- 0,5 Относи-

ти 0,5 тельная

Класс точное- 0,2/0,1 Относи-

ти cid 0,2/0,1 тельная

величины X Если Хдг определено в единицах измеряемой величины Если Хд, определено длиной шкалы X - измеряемая величина

Xfe - предел измерения, c=b + d, d = а

более 5%; частота тока питания (50 ± 1) Гц; отсутствие внешних электрических и магнитных полей. Пределы допускаемой дополнительной погрешности могут выражаться как в форме основной погрешности, так и

отличной от нее, например в долях предела основной погрешности. Соответствие основной погрешности ВП допустимому значению определяется в нормальных условиях.

Для приборов, работающих в комплекте с ТС, вместо последнего подключают магазин сопротивления, с помощью которого моделируют номинальную ста-тичесусую характеристику преобразования применяемого ТС в диапазоне измерения ВП. Для приборов с ПТ подклкэтают источник регулируемого напряжения и образцовый прибор (потенциометр или цифровой милливольтметр), измеряющий действительное значение подаваемого напряжения. Погрешность образцовых приборов должна быть хогя бы в 3 раза меньше погрешности поверяемого прибора.

Поверку электрического термометра (комплекта ИПТ и ВП) выполняют при проведении исследовательских работ и при работе с нестандартными

Рис. 14.24. Схема соединений приборов для поверки автоматического моста:

/ - поверяемый прибор; 2 - магазин сопротивлений; 3 - сопротивления линий связи

ИПТ. Методика поверки такая же, как и для ТС и ПТ. Комплектная поверка позволяет установить более обоснованные значения допускаемых погрешности. В этом смысле такой метод целесообразен при поверке портативных термометров, снабжаемых собственными ИПТ. Характеристики некоторых образцовых средств измерения, применяемых для поверки ВП, даны в табл. 14.41.

Схема включения приборов для экспериментального определения основной погрешности ВП, работающих в комплекте с ТС, приведена на рис. 14.24. Образцовый магазин сопротивления посредством трех и четырех проводов (в зависимости от того, какая схема подключения ТС применима для поверяемого прибора) соединяются с поверяемым прибором. В разрыв проводов могут включаться магазины сопротивления для установления номинальных значений сопротивлений линии связи и определения дополнительной погрешности, вызванной их изменениями. При поверке бесшкальных преобразователей к их выходу подключается образцовый электроизмерительный прибор для измерения действительного значения выходного сигнала.

Основная погрешность и вариапия показаний определяются после выдержки приборов в нормальных условиях и при включенном питании иа протяжении времени, указанного в технических условиях на приборы (для автоматических мостов обычно не менее 2 ч). Поверка приборов осуществляется в каждой оцифрованной точке шкалы или в ряде точек диапазона измерения бесшкальных преобразователей и цифровых приборов. Изменяя сопротивление образцового магазина, устанавливают указатель прибора иа поверяемые отметки. Измерение проводят два раза таким обра-зш, чтобы после установки указателя прибора на поверяемую отметку он переместился от иее в обе стороны с последующей остановкой на поверяемой отметке. Показания по шкалам приборов, полученные в результате повяжи, следует выражать в единицах сопротивления по номинальным статическим характеристикам преобразования ТС.

Основная абсолютная погрешность А ВП определяется как наибольшая из разностей, полученная иа всех поверяемых точках;

д1 = - Ri,

иом

А = Л/ - Ri

* или *

ном - иомииальиое значение сопротивления ТС, соответствующее

поверяемой отметке, взятое из градуировочной таблицы; i?i vi - значения сопротивлений образцового магазина при двух подходах указателя к поверяемой отметке шкалы. Вариация показаний

Авар = 11-2 1-Приведенная основная погрешность определяется по формуле

V = =- 100о/ .

<к - Кн

где и - значения сопротивлений ТС соответствующие началу и концу даапазона измерения ВП. Аналогично, приведенная вариация

к - Rn

Значения величин у и у не должны превышать соответственно класса точности ВП и его допустимой вариации.

Если нормирование основной допустимой погрешности поверяемого ВП произведено в абсолютных или относительных единицах температуры, то соответствующим образом выражается и погрешность прибора, полу-

Таблица 14.41. Технические характеристики образцовых потенциометров и магазинов сопротивлений

Тип прибора

Диапазон измерений

Формула для определения допускаемой основной погрешиости

Цена ступени младшей декады

Потенциометр ПП-63

Потенциометр Р4833

Магазин сопротивлений МСР-63

Магазин сопротивлений МСР-60М

Магазин сопротивлений Р4831

0...25 мВ 0...50 мВ

0...100 мВ

= (5 10-*и +

где и - показание потенциометра, В

0...111,10мВ

= 5 . 10-

ТГ+3- 10

0,035... 11111,10 Ом

где и - показание потенциометра, В; Un - предел измерения, В

= ±

+ 0,02

0,05 +

0,018... 1111,10 Ом

где т - число декад магазина, R - значение включенного сопротивления. Ом

бо=±(о,02 +

0,02

0,02... 11111, Ом

где т - число декад магазина, R - значение включенного сопротивления. Ом

бд = ± fo,02 +

+ 2 max

10- X

где Rax ~ максимальное сопротивление магазина. Ом; R - значение включенного сопротивления

2,5 . 10- В па пределе (Х0,5) 5 . 10- В на пределе (X I) 10 10- В пределе (X 2)

0,01 мВ

0,01 Ом

0,0! О.м

0,001 Ом

Примечание: нижний предел значений сопротивлений магазинов определяет их остаточное сопротивление.

ценная при поверке. Например, если предел (%) допустимой основной погрешности цифрового прибора определяегся формулой (табл. 14.40)

б=±

то предельное значение ( С) допускаемой абсолютной погрешности

Д. = доп

Поверка на соответствие погрешности такого ВП допустимому значению производится путем установки на образцовом магазине сопротивления, равного Rt o Д поверяемой точки шкалы, и записывается показание t прибора.

Абсолютная погрешность ВП в этом случае определяется как Чп = -ном. температуры, соответствующее сопротивлению ТС

где R

ном - значение

. nantnmaviui./ A, не должно превышать Д/

иом вп доп

Образцовый магазян сопротивления должен обеспечивать возможность воспроизводить значения сопротивлений, соответствующих диапазону измерений поверяемого прибора с абсолютной погрешностью

3. . .5

- предел допускаемого значения абсолютной основной погреш- доп

где Д

ности поверяемого ВП, Ом.

Для ВП, пределы допускаемой основной погрешности которых установлены в виде приведенной погрешности у, в процентах численно равной классу точности, Дд определяется нз выражения

Т(к-/?н)

а для приборов - в виде абсолютной и относительной погрешностей, как

Да = Д 5тг,

доп доп где SjQ - чувствительность ТС в области измеряемых температур.

Дискретность изменения сопротивлений образцового магазина (значение ступени его младшей декады) должна удовлетворять условию

min 2--

Выбор образцовых магазинов сопротивлений для поверки цифровых приборов ограничен требуемым значением До , . В существующих магазинах

значение остаточного сопротивления значительно превышает jjj.

В этом случае необходимо вводить поправки или использовать специальные имитаторы сопротивления ТС [1065].

Спецификой поверки ВП, работающих в комплекте с.ПТ; является наличие устройств компенсации температур свободных концов ПТ. Возможны три варианта включения приборов: с учетом температуры медного резистора устройства компенсации (рис, 14.25, а); с заменой медного резистора

манганиновым (рис. 14.25, а); с использованием удлинительных проводов для включения поверяемого прибора (рис. 14.25, б).

При поверке ВП с учетом температуры медного резистора его температуру измеряют термометром. Подаваемое на зажимы поверяемого прибора напряжение соответствует термоЭДС ПТ, температура свободных концов которого равна температуре медного резистора. Из-за сложности такого определения температуры и постоянного введения поправки на ее значения этот метод неприемлем для приборов высокого класса точности.

При поверке ВП с заменой медного резистора манганиновым, сопротивление которого равно сопротивлению медного резистора при температуре 30 °С, подаваемое на вход поверяемого прибора напряжение эквивалентно термоЭДС ПТ, имеющего температуру свободных концов, равную

30 °С. Манганиновые резисторы должны быть изготовлены с точностью до 0,01 Ом.

На практике, как правило, используется схема, представленная на рис. 14.25, б. Показания образцового прибора в милливольтах эквивалентны термоЭДС ПТ, подаваемой на зажимы поверяемого ВП, прн условии, что свободные концы ПТ соответствуют температуре концов удлинительных проводов, размещенных в термостате. В частности, эта температура может быть равной нулю. Этот метод имеет преимущества, поскольку соответствует схеме включения ВП в эксплуатационных условиях, позволяет проверить правильность работы устройства компенсации. Для уменьшения погрешности, вносимой удлинительными проводами, они должны быть предварительно проверенными и иметь термоЭДС, равную применяемому ПТ. Основная погрешность ВП определяется как наибольшая по абсолютному значению разность между показаниями поверяемого ВП и действительными значениями напряжения, измеряемого образцовым потенциометром.

Основная приведенная погреншость ВП, проградуированных в милливольтах, или ВП с градусной шкалой при температуре свободных концов ПТ, равной 0°С, определяется по формуле

Рис. 14.25. Схема соединений приборов для поверки автоматического потенциометра:

а - без применеиня удлинительных термоэлектродных проводов; 6 - с термостатироваинем свободных концов; / - поперяемый прибор: 2 - источник регулируемого напряжения; 3 - образцовый потенциометр; 4 - термостат; 5 - удлинительные термоэлектродкые провода: 6 - медные провода

иом-

100 %.

Д ном ~ номинальное значение напр-йжения, соответствующее поверяемой отметке шкалы, мВ; U - действительное значение напряжения, отсчитанное по образцовому потенциометру, мВ; t/к, - конечное и начальное значения напряжения, соответствующие диапазону измерения ВП, мВ.

При поверке приборов, предназначенных для работы с ПТ при температурах свободных концов отличных от нуля, основная погрешность определяется по формуле

ном-О-

где Щ - напряжение (ЭДС) ПТ, определяемое по градунровочным таблицам применяемого ПТ для температуры свободных концов удлинительных проводов, мВ. Погрешность у численно не должна превышать класс точности.

Для приборов, основная допустимая погрешность которых пронормирована в абсолютных или относительных единицах измеряемых температур, расчет погрешностей по экспериментальным данным ведется так же как для приборов, работающих с ТС.

Образцовый потенциометр должен обеспечивать измерение напряже-й, соответствующих диапазону измерений поверяемого ВП, с абсолют-

ни .

ной погрешностью

£обр 3. . .5 J,дg д предел допускаемого значения абсолютной погрешности по-

доп

веряемого прибора.

Для ВП, класс точности которых численно равен приведенной погреш-

ности.

о доп 100

а дли приборов, пронормированных в виде относительной погрешности.

где Ек и £ - ЭДС ПТ, соответствующие конечной и начальной точкам диапазона измерения, мВ; у - класс точности ВП; 5пт - чувствительность ПТ, мВ/К; Д/ - допустимая абсолютная погрешность поверяе-

мого ВП. Цена ступени младшей декады напряжения образцового потенциометра (шаг квантования) должна удовлетворять условию

обр

в существующих стандартах принят детерминированный подход к нормированию и оценке погрешностей электроизмерительных приборов. Погрешности средств измерения в общем случае являются случайными величинами, поэтому при нормировании погрешностей приборов и нх поверке следует применять статистические методы, позволяющие установить числовые характеристики погрешностей, более достоверно осуществлять оценку результатов измерений. Указанные методы находят отражение в базовых стандартах государственной системы единства измерений СССР. При оценке погрешностей измерений, проводимых в конкретных условиях, необходимо установить значения влияющих величин, оперировать теми значениями погрешностей приборов, которые они имеют в условиях проведения экспериментов. Аналогично следует ориентироваться н при выборе приборов, учитывая те значения суммарной погрешности (основной и дополнительной), которые будут присущи приборам в реальных условиях эксплуатации. ГОСТ 8.009-84 устанавливает номенклатуру нормируемых метрологических характеристик средств измерений для оценки погрешностей измерений в известных рабочих условиях их эксплуатации.