Способ поверки электронных вольтметров Советский патент 1980 года по МПК G01R35/00 

: Изобретение относится к электроизмерительной технике, и может быть использовано для поверки преимущественно высоко.вольтных пределов измерения прецизионных вольтметров постоянного тюка, прежде всего дифференциальных вольтметров.

Известен способ поверки вольтметров постоянного ,тока, основанный ,на сличении показаний поверяемого вольтметра с показаниями образцового средства измерения 1.

Однако этот способ не может быть лспользован для поверки прецизионных вольтметров из-за отсутствия более дочных, чем поверяемый вольтметр, образцовых средств . измерения.

Наиболее близким по /технической сущности является способ сличения показаний поверяемого вольтметра с номинальными значениями напряжений широкодйапазонного образцового высоковольтного калибратора напряжения 2.

Этот способ поверки высоковольтных пределов измерения требует применения образцового высоковольтного калибратора напряжения, поддержание высокого класса точности которого за межповерочный интервал обеспечивается частой периодической, калибровкой и автономной поверкой калибратора в целом либо периодической

поэлементной поверкой, включающей калибровку и поверку его образцового высоковольтного делителя напряжен1ия. Этот способ также не гарантирует высокой точности

5 поверки, поскольку образцовая аппаратура аттестуется не непосредственно перед поверкой, а -периодически и на длительное время межповерочного интервала, в течение которого сложно сохранить высокую точность особенно высоковольтной образцовой аппаратуры.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения поверки высоковольтных пре15делов измерения вольтметров.

Поставленная цель достигается тем, что при поверке электронных вольтметров путем сличения его показаний с номинальными значениями напряжений низковольтного

20 образцового калибратора выравнивают опорные напряжения поверяемого вольтметра, низковольтного образцового и высоковольтного вспомогатель.ного калибраторов «устанавливают на образцовом« вспомогательном калибраторах напряжения соответственно в 100 :и 10 раз меньшие «апряжевия ;младшего высоковольтного повер емого предела измерения с номером т, равным 1, затем сравнивают поделенное вспомогатель30ным делителем в 10 раз напряжение вспомогательного калибратора с напряжением образцового калибратора, выравнивают их путем изменения коэффициента деления 1:10 вспомогательного делителя и устанавливают на вспомогательном .калибраторе напряжение, равное напряжению младшей поверяемой точ.К1И с номером п, разным 1, а на образцово1и калибраторе - в 10 раз меньшее напряжение, после чего вновь сравнивают поделенное вспомогательным делителем в 10™ раз напряжение вспомогательного калибратора с напряжением образцового -калдбра.тОра и выравнивают их путем из.менения напряжения вспомогательного калибратора, поверяют точку с номером л предела .измерения с номером т,,и, если п меньше Л , устанавливают на вспомогательном калибраторе напряжение, равное напряжению поверяемой точки с номером /г + 1, а на образцовом калибраторе -гв 10™ раз (Меньшее напряжение и повторяют последовательно все операции, начиная с операции сравнения поделенного вспомогательным делителем в 10 раз напряжения вспомогательного калибратора с напряжением образцового калибратора и выравнивания их путем изменения напряжения вспомогательного калибратора до окончания поверки старшей точки с номером Л, после чего, если т меньше М, устанавливают на образцовом -и вспомогательном калибраторах напряжения соответственно в + и 10 раз меньшие |Напряжен1И1Я П1редела измерения с номером т + поверяемого вольтметра ,и повторяют последовательно все операции, начиная с операции сравнения поделенного вспомогательным делителем в раз напряжения вспомогательного калибратора с напряжением образцового калибратора и выравнивания их путем изменения коэффициента деления 1 : вспомогательного делителя до окончания поверК1И старшего высоковольтного предела измерения с номером М.

На фиг. 1-3 по(казан лример реализации способа.

На н,их изображены поверяемь1й вольтметр /, низковольтный образцовый калибратор 2, высоковольтный вспомогательный калибратор 3 и вспомогательный делитель напряжения 4.

Для пояснения сущности .изобретения рассмотрим поверку 100- и 000-вольтового пределов измерения вольтметра при использовании низковольтного образцового калибратора, например, с 10-вольтовым пределом. При этом вспомогательный кал,ибратор, точность которого может быть невысокой, должен перекрывать диапазон напряжений от 10 до 1000 В. Вспомогательный делитель также может быть невысокий точности.1

Согласно изобретению повер-ку высоковольтных пределов, измерения вольтметра осуществляют последовательно, начиная с

младшего предела измерения с номером , -равного в расаматри-ваемом случае 100 и.

Сначала выравнивают опорные напряжения поверяемого вольтметра / и вспомогательного калибратора 3 по опорному напряжению образцового .калибратора 2 (фиг. ), для чего поверяемым вольтметрам поочерёдно измеряют равновеликие

напряжения, например, 10 В (равные или близкие опорным напряжения UQ} сначала образцового 2, а затем вспомогательного 3 калибраторов, устанавливая каждый раз показание поверяемого вольтметра равным номинальному значению 10 В путем изменения величин опорных напряжений сначала поверяемого вольтметра /, а затем вспомогательного калибратора 3. При выполнении этой операции к точности

поверяемого вольтметра не предъявляются высокие требования, поскольку он используется в качестве компаратора для сравнения равных по величине напряжений (10 Б) образцового и вспомогательного калибраторов. Операцию выравнивания опорных напряжений поверяемого вольтметра, образцового и вспомогательного калибраторов можно осуществлять по опорному напряжению любого из этих приборов (но

необязательно по опорному напряжению образцового калибратора), т. к. при относительных измерениях высокая абсолютная точность упомянутых приборов не требуется.

Выполнение операции выравнивания опорных напряжений позволяет существенно упростить поверку за счет исключения операций учета большого количества поправок, которые необходимо производить

при неравных опорных напряжениях приборов, используемых в процессе поверки.

Непосредственно перед поверкой младшего высоковольтного предела измерения 100 В подстраивают коэффициент деления

1 : 10 вспомогательного делителя 4 в соответствии с поверочной схемой фиг. 2, для чего на образцовом 2 и вспомогательнОМ 3 калибр а тор ах устанавливают напряжения 1 и 10 Б соответственно и- поверяемым

вольтметром / сравнивают поделенное в 10 раз вспомргательным делителем 4 напряжение 10 В вспомогательного калибратора с напряжением 1 В образцового ка дибратора и выравнивают их путем изменения коэффициента деления1: 10 вспомогательного делителя. Затем, используя вспомогательный делитель с предварительно установленным точным значением коэффициента деления 1 : 1.0, последовательно

подстраивают соответствующие поверяемым точкам с номерами ,2 ... /V напряжения, например, 50 и ШО S вспомогательного калибратора по напряжениям 5 и 10 В образцового .калибратора в соответствии с поверочной схемой фиг. 3. При

этом каждое «з получаемых в результате подстройки напряжений (50 и 100 В) используют для поверки точек 50 (1) и 100 В (n ) путем измерения этих напряжений поверяемым вольтметром на пределе 100 В. В общем случае количество поверяемых точек может быть любым.

Непосредственно перед поверкойследующего старщего предела измерения ,1000 В (т ) аналогично подстраивают коэффициент деления 1 : : 100 вспомогательного делителя по напряжению 1 В образцового калибратора и подстроенно-му при поверке предыдущего Предела измерения напряжение 100 В вспомогательного калибратора. После этого, используя вспомогательный делитель с установленным значением коэффициента деления 1 : 100, аналогично подстраивают соответствующие поверяемым точкам с номерами н 2 напряжения, например, 500 Sи 1000 В вспомогательного калибратора по напряжениям 5 и 10 S образцового калибратора, а каждое из получаемых в результате подстройки напряжений используют для поверки точек 500 (п) и 1000 В () 1000-вольтового предела измерения вольтметра.

Для уменьщения количества выполняемых в процессе поверки операций подстраиваемые по напряжению образцового калибратора напряжения 10 :И 100 В вспомогательного калибратора могут быть использованы для поверки нижних точек предел в измерения 100 и 1000 В соответственно.

Таким образом, способ позволяет производить поверку высоковольтных пределов измерения вольтметров с помощью низковольтного образцового калибратора в совокупности с неточными высоковольтными делителем и калибратором напряжения, играющим при поверке вспомогательную роль кратковременных переносчиков мер отнощения сопротивлений и напряжений. Действительно, к точности (вспомогательных делителя и калибратора высокие требования не предъявляются, поскольку точные значения коэффициентов деления 1 : 10 вспомогательного делителя IH напряжений вспомогательного калибратора устанавливаются в процессе поверки по образцовому калибратору. При этом точность подстройки коэффициентов деления и напряжений вспомогательных делителя и калибратора определяется точностью образцового калибратора, т. к. поверяемый вольтметр, используемый при подстройках в качестве нульиндикатора,, практически не вносит поГрвШНОСГИ.

К вспомогательным делителю и калибpaTOipy предъявляются .высокие требования только по их кратковременной (за время поверки) стабильности, которые обеспечить несложно, поскольку поверка каждого высоковольтного предела т змерения предлагаемым способом длится всего несколько минут.

Несмотря на отсутствие образцовых высоковольтньгх средств измерения предлагаемый способ обеспечивает высокую точность поверки, которая определяется точностью подстройки .коэффициента деления вспомогательного делителя и напряжения (вспомогательного калибратора по образцовому калибратору и значит близка к точности образцового калибратора. К тому же, подстройка вспомогательных делителя и калибратора напряжения предлагаемым способом осуществляется непосредственно перед каждой поверкой и даже в процес(5е поверки, поэтому сохранить высокую точность в течение короткого времени поверки (а не в течение длительного межповерочнего интервала Образцовых средств измерения) не представляет особого труда.

Предлагаемый способ .может быть использован также для поверки высоковольтны пределов источников калиброванных напряжений (калибраторов). При этом поверяемый калибратор должен использоваться в .ка-честве вспомогательного -высоковольтного калибратора, а вместо поверяемого вольтметра должен использоваться вспомогательный (измерительный прибор (нулевой индикатор).

Формула изобретения

Способ поверки электронных вольтметров путем сличения показаний вольтметра с номинальными значениями напряжений низковольтного образцового калибратора, отличающийся тем, что, с целью расщирения функциональных 1воз.можностей за счет обеспечения поверки высоковольтных пределов измерения, выравнивают опорные напряжения поверяемого вольтметра, низковольтного образцового и высоковольтного вспомогательного калибраторов, устанавливают на образцовом и вспомогательном калибраторах напряжения соответственно в ШО и 10 раз меньщие напряжения младщего высоковольтного поверяемого предела измерения с номерам т, равным 1, затем сравнивают поделенное вспомогательным делителем в раз напряжение вспомогательного калибратора с напряжением образцового калибратора, выравнивают (ИХ путем изменения коэффициента деления 1 : вспомогательного делителя и устанавливают на вспомогательном калибраторе напряжение, равное напряжению -младщей поверяемой точки с номером п, равным 1, а на образцовом калибраторе - в 10 раз меньщее напряжение, после , чего сравнивают поделенное вспомогательным делителем в 10 раз напряжение вспомогательного калибратора с напряжением образцового калибратора и выравнивают их путем изменения напря