Способ поверки электроизмерительных приборов переменного тока Советский патент 1982 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении поверочных сис тем. Известен способ .автоматической поверки измерительных приборов путем подачи на поверяемый прибор непрерывно возрастающего (убывающего) вхо ного сигнала, воздействующего на ука затель прибора, определения моментов совмещения указателя с поверяемыми отметками шкалы и измерения соответствующих этим моментам времени значений входного сигнала СПДля определения моментов совмещ ения указателя с поверяемыми отметками используются различного рода отсчетные устройства, как правило, оптико-электронные. Недостатком указанного способа является недостаточн жесткая синхронизация движения оптико-электронных преобразователей (ОЭП) и указателя поверяемого прибо ра (ПП), что приводит к заметным динамическим погрешностям. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ , в котором для улучшения синхронизации движения регулируется крутизна линейно изменяющегося сигнала управления движением стрелки 2. Однако и при известном способе не удается добиться высокой степени синхронизации из-за трудностей в обеспечении высоких линейности и стабильности линейно изменяющегося напряжения, что еще более существенно при поверке приборов переменного тока, когда необходимо перестраивать по линейному закону амплитуду входного синусоидального сигнала. При этом на переменном токе оказывается достаточно сложным произвести отсчет входного сигнала в момент совмещения ОЭП с поверяемой отметкой, так как заметный вклад в общую погрешность дополнительно вносят динамические погрешности измерительного устройства и образцового источника напряжения (или тока). Использование для поверки приборов переменного тока синусоидальных сигналов связано и с такими трудностями, как обеспечение высоких требований к стабильности амплитуды и коэффициенту нелинейных искажений. Цель изобретения - повышение точности поверки. Поставленная цель достигается тем, что в способе поверки электроизмерительных приборов переменного тока, включающем подачу на поверяемы прибор входного сигнала, воздействую щего на указатель прибора, определе ние моментов совмещения указателя с поверяемыми отметками шкалы и измерение соответствующих этим моментам времени знамений входного сигнала, поверку производят при входном сигнале прямоугольной формы, и перемещение указателя поверяемого прибора осуществляют изменением скважности прямоугольных импульсов по линейном или квадратичномузакону, а привод отсчетного устройства выполняют дис кретным, и его перемещение осуществляют импульсами регулируемой частоты. Можно доказать возможность использования сигналов., прямоугольной формы для поверки электромеханических приборов переменного тока пу тем оценки методических погрешносте обусловленных наличием реактивных элементов в измерительных цепях при боров. Для получения соотно.шений связы вающих временные параметры калиброванного сигнала с техничес(ими данными поверяемого прибора и законы и изменения в процессе поверки, запишем выражение для действующего значения сигнала, например, напряже ния прямоугольной формы: .. ,,.2 С и Т - длительность и период следования импульсов; и V - амплитуда и действующее значение сигнала прямоугольной формы, (1) получаем Из выражения

2 Т

(2)

V -

V % -г

Л

(f )-2ф(1 0,), (10) Предположим, что необходимо измеить действующее знач1ение напряжения а величину дУ , изменив длительость импульсов на величину л анив при этом амплитуду и период ледования импульсов постоянными V(Yi const; Т const). Из выражения (2) имеем (v + vf . (4) реобразуем это выражение с учетом оотношения (2) к следующему виду: V Г9 AV . .uV.2 (ff с учетом равенства (3) натсюда, одим (е). Предположим, что приращение uV выирается равным максимальной абсолютной погрешности, исходя из класса точности поверяемого прибора AV у Ч,, (7) где Уц - номинальное значение шкалы прибора. Относительная величина приращения действующего значения напряжения uV VM Г8 С учетом этого равенства выражение (6) приобретает вид jv П f9) Т Т V - . . Этаформула определяет связь между изменениями временных.параметров tr и д прямоугольных импульсов, техническими характеристиками прибора и поверяемой отметкой V. Имеется возможность дискретного изменения временных параметров, которое может быть реализовано наиболее просто. Поэтому в формуле (9) перейдем к дискретному изменению относительго приращения длительности прямоугольных импульсов напряжение в оцифрованных отметках поверяемого прибора, равное V i - номер оцифрованной отметки N - число оцифрованных отметок Эта формула (10) может быть упро щена, если в дальнейшем пользоватьс только первым членом (Л At /1 Допускаемая при этом погрешность определения абсолютной погрешности в оцифрованных отметках не превышае 20, что вполне допустимо. В принци пе можно пользоваться и точной формулой. Рднако для упрощения записей в дальнейшем будем пользоваться фор мулой (12) и рассмотрим различные возможные варианты перестройки временных параметров входного сигнала при поверке электромеханических при боров. Предлагаемый способ имеет различ ные варианты перестройки временных параметров (номинальное значение длительности импульсов в оцифрованных отметках постоянно; длительност импульсов изменяется пропорционально номеру оцифрованной отметки по л нейному закону; длительность импуль сов изменяется по квадратичному закону в функции номера оцифрованной отметки), причем в первом и втором вариантах используется перестройка как амплитуды (для глубокой установ ки) , так и переменных параметров (для точной установки). В третьем варианте можно обойтись перестройко только временных параметров, но в принципе возможно и разбивание на диапазоны путем задания нескольких значений амплитуды импульсов. На чертеже приведена блок-схема устройства для поверкИ электроизмерительных приборов, поясняющая предлагаемый способ. Устройство содержит поверяемый прибор 1, оптико-электронный преобразователь (СЭП)2,генератор 3 образцовой частоты, управляемый делитель частоты, формирователь 5 прямоугольных импульсов. В предлагаемом способе перемещение указателя вдоль шкалы поверяе476мого прибора 1 осуществляется изменением временных (или амплитудных и временных) параметров прямоугольных импульсов, подаваемых на вход , прибора с формирователя 5. Изменение этих параметров производится по определенной программе в зависимости от выбранного варианта способа и технических характеристик поверяемого прибора. Перемещение стрелки прибора обслеживается ОЭП 2 с дискретным приводом, перемещение которого осуществляется подачей импульсов на привод с управляемого делителя частоты. На выходе ОЭП 2 формируются импульсы управления, которые поступают науправляемый делитель 4 частоты, регулируя частоту поступления импуль|сов на дискретный привод ОЭП 2, |следовательно, и скорость его перемещения. Для повышения точности формирования прямоугольных импульсов, стабиль нести их параметров, увеличения синхронизации перемещения ОЭП и стрелпки используется генератор 3 образцовой частоты. Очевидно, эти характеристики определяются стабильностью образцовой частоты, которой может быть обеспечена любая малая дискретность изменения входной величины поверяемого прибора и Высокая точность задания этой дискретности; Все это обеспечивает повышение точности. -Немаловажным является и тот факт, что при предлагаемом способе упрощается автоматизация всех операций: формирование калиброванного сигнала, управ ление ОЭП, съем информации (здесь не требуютср дополнительные аналогоцифровые преобразователи как в известных способах). Формула изобретения Способ поверки электроизмерительных приборов переменного тока, включающий подачу на поверяемый прибор входного сигнала, воздействующего на казатель прибора, определение моентов совмещения указателя с повеяемыми отметками шкалы и измерение оответствующих этим моментам времеи значений входного сигнала, о тичающийся тем, что, с елью повышения точности, поверку

производят JipM входном сигнале прямоугольной формы, и перемещение указателя поверяемого прибора осуществляют изменением скважности прямоугольных импульсов по линейному или квадратичному закону, а привод отсчетного устройства выполняют дискретным, и его перемещение осуществляют импульсами регулируемой час,тоты.

Источники информации, :принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР f 197003, кл. jG 01 R 35/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 266934, кл. G 01 R 35/00, 1970.