Способ измерения значений погрешностей измерителей напряжения Советский патент 1978 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для определения точности шкал вольтметров, милливоль метров и других измерителей напряжеИзвестен способ измерения значени погрешностей измерителей напряжения, основанный на изменении ослабления в канале измеряемого сигнала l . Тако способ обладает недостаточной точностью. Известен также способ измерения значений погрешностей измерителей напряжения, основанный на ослаблении измеряемого сигнала образцовыми аттенюаторами на измеряемую (поверяемую) величину и определении погрешности поверяемого участка шкалы измерителя напряжения 2 . В этом способе погрешность измерений полностью входит погрешность образцового аттенюатора. Поэтому погрешность аттенюатора должна быть на порядок меньше ожидаемой погрешности измерителя напряжений. Но требование обеспечения высокой точности затрудняет изготовление -аттенюаторов (особенно в КВ-и УКВ-диапазонах) и сужает рабочий диапазон частот. Поэтому недостатком известного способа являются большая погрешность и узкий частотный диапазон измерений. Цель предлагаемого изобретения повышение точности и расширение частотного диапазона измерений. В. изобретении, основанном на ослаб лении измеряемого сигнала с помощью двух аттенюаторов, поставленная цель достигается тем, что вначале первый аттенюатор, ослабление которого заключено между известным наименьшим и наибольшим значениями и в целое число раз п()больше ширины измеряемого интервала шкалы измерителя напряжений, устанавливают на наименьшее значение, второй аттенюатор, ослабление которого ие меньше ослабления первого аттенюатора, устанавливают на наибольшее значение, измеритель напряжения путем изменения величины измеряемого сигнала, устанавливают на наибольшее значение измеряемого интервала шкалы, затем первым аттенюатором устанавливают наименьшее измеряемое напряжение по шкале измерителя; вторым - наибольшее, изложенную последовательность действий повторяют раз, причем последний раз первым аттенюатором устанавливают наибольшее известное ослаб36ление и по шкале измерителя напряжени определяют дробную часть i , а погреш ность измеряемого интервала шкалы измерителя определяют как частное от де ления на п произведения сомножителей fn-r) и ширины измеряемого интервала. Далее, с целью определения значений погрешностей измеряемых интервалов шкалы измерителей напряжений, меньших от ослабления первого аттенюатора в нецелое число раз - и « В , в котором целая часть Т7 , а дробная В , вторым аттенюатором дополнительно устанавливают на шкале измерителя, напряжение, пропорциональное Е , а первым аттенюатором наименьшее напряжение. Измерение значений погрешностей измерителей напряжения осуществляют по блок-схеме, в которой последовательно включены генератор измеряемого сигнала, первый аттенюатор, второй аттенюатор и исследуемьзй измеритель напряжения. Сигнал фиксированной частоты и постоянного уровня подают из генератора через оба А на поверяемый измеритель напряжения. Измеряемый интервал шкалы измерителя напряжений, заключенный между заданными наименьшим, например, нулевым, и наибольшим значениями, должен быть в несколько целых раз п меньше ослабления первого аттенюатора, заключенного между двумя известными значениями - наименьшим и наибольшим. Второй аттенюатор может быть неградуированным, но его ослабление должно быть не меньше ослабления первого аттенюатора. Вначале первый аттенюатор устанавливают на наименьшее известное значение ослабления, второй аттенюатор - на наибольшее значение .измеряемого интервала шкалы. Для определения значения погрешнос ти на интервале шкалы измерителя напряжения меньшего от ослабления перво го аттенюатора в целое число раз И (17 1) первым аттенюатором устанав ливают наименьшее измеряемое напряжение, вторым - наибольшее. Изложенную последовательность действий повторяют в течение t раз, близком или равном t ( т,Х(..) I причем, последний раз первым аттенюатором устанавливают наибольшее известное ослабление, и по шкале измерителя напряжения определяют дробную часть числа rj. Погрешность (с учетом знака) измеряемого интервала шкалы измерителя напряжений опреде ляют как частное от деления на п произведения сомножителей (т - } и ширины измеряемого интервала ., где & В - погрешность измеряемого интервала шкалы измерителя напряжений, дБ; 6 В - ширина измеряемого интервала измерителя, дБ. Для определения значений погрешностей на интервалах шкалы измерителя напряжений, меньших от ослабления первого аттенюатора в нецелое число раз г п + Н , в котором целая часть п а дробная В , вторым аттенюатором дополнительно устанавливают на шкале измерителя напряжение, пропорциональное Е , а первым аттенюатором - наименьшее напряжение. Расчет погрешности производят по формуле, аналогичной (l) , Наличие установки а,ттенюаторов и измерителя могут быть другими, что приведет к изменению порядка выполняемых операций, но сущность технического решения от этого не изменится . Если наименьшее и наибольшее ослабления первого аттенюатора известны с погрешностями ДА и соответственно, а при дополнительной установке отсчет по шкале измерителя произведен с погрешностью ДВд, то ошибка определения погрешности (1) может быть вычислена по формуле йААлн- -лА л ;- &Бд Ошибка 2 быстро убывает с увеличением П; кроме того, погрешность ДВд может быть вычислена интерполированием по результатам измерений первого случая и учтена. Поэтому при соизмеримости с погрешностью (1), входящих в числитель (2) компонент, и при достаточно большом п,ошибку (2) можно не учитывать (что и было сделано выше). Градуировку первого аттенюатора в двух точках вполне достаточно производить с погрешностью, соизмеримой погрешности (1) исследуемого измерителя напряжений, Если погрешность (1) равна нулю, то в этом случае -П и после установки ti раз первого аттенюатора на наибольшее ослабление, показание измерителя будет точно соответствовать наименьшему значению измеряемого интервала шкалы. Если погрешность (1) имеет место, то показание измерителя отличается от наименьшего значения измеряемого интервала шкалы измерителя на величину, равнуюплБ. При проверке других .интервалов шка измерителя напряжений или всей шкалы, а также на другой частоте или в другой части динамического диапазона, начальные регулировки, последующие установки и вычисления производятся в указанном порядке. Полученные таким способом погрешности характеризуют шкалу измерителя напряжений. Для привязки их к -измеряемым напряжениям необходимо установить соответствие хотя бы одной точки шкалы истинному измеряемому напряжению. Предлагаемый способ может быть ис пользован в различных частотных диап зонах для оценки с высокой точностью погрешностей измерителей напряжения различных типов при использовании дл этой цели имеюшихся в лабораторных условиях неОбразцовых аттенюаторов. Формула изобретения 1 . Способ измерения значения погрешностей измерителей напряжения, основанный на ослаблении измеряемого сигнала с помощью двух аттенюаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширени частотного диапазона, вначале первый аттенюатор, ослабление которого заклю чено между известным наименьшим .и наи большим значениями и в целое число раз п ( п i ) больше ширины измеряемого интервала шкалы измерителя напряжений устанавливают на наименьшее значение второй аттенюатор, ослабление которого не меньше ослабления первого аттенюатора, устанавливают на наибольшее значение, измеритель напряжения путем изменения величины измеряемого сигнала, устанавливают на наибольшее значение измеряемого интервала шкалы, затем первым аттенюатором устанавливают наименьшее измеряемое напряжение по ижале измерителя, вторым наибольшее,, изложенную последовательность действий повторяют 1 - раз, причем, последний раз первым аттенюатором устанавливают наибольшее ослабление и по шкале измерителя напряжений определяют дробную часть rj , а погрешность измеряемого интервала шкалы измерителя определяют как частное от деления на г7 1троизведения сомножителей (п - Г ) и ширины измеряемого интервала. 2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что, с целью определения значений погрешностей измеряемых интервалов шкалы измерителей напряжения, меньших от ослабления первого аттенюатора в нецелое число раз П 4 В , в котором целая часть п а дробная Е, вторым аттенюатором дополнительно устанавливают на шкале измерителя напряжение, пропорциональное Е , а первым аттенюатором - наименьшее напряжение. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Валитов Р.А. и др. Радиотехнические измерения. М., Советское радио , 1970, с,271, рис. 6.67. 2.Проверка электроизмерительных приборов. Комитет стандартов, мер и измерительных приборов СМ СССР, М., 1969, с.522, п.26.