Назначение
Калибраторы универсальные Н4-20А (далее - калибраторы) предназначены для воспроизведения напряжения постоянного и переменного гока синусоидальной формы, силы постоянного и переменного тока синусоидальной формы, фиктивной мощности, частоты переменного напряжения и силы переменного тока.
Описание
Принцип действия калибраторов основан на формировании постоянного или переменного электрического напряжения в заданном диапазоне частот, его масштабирования и усиления по уровню и по мощности при воспроизведении напряжения или преобразовании в силу тока, измерении значения выходного параметра и его подстройке по результатам измерения.
Калибраторы выполнены в корпусе настольно-переносного исполнения с гибкими боковыми ручками. Внешние элементы конструкции представлены верхней и нижней крышками, обшивками, декоративной панелью и профильными планками, скрепленными угольниками в раму. У калибраторов имеются ножки и задние упоры. Охлаждение калибраторов осуществляется принудительно вентиляторами.
Несущей основой калибраторов является блок комбинированный, представляющей собой переднюю и заднюю панели, соединенные между собой боковыми кронштейнами.
Калибраторы имеют шесть режимов работы:
а) воспроизведение постоянного электрического напряжения;
б) воспроизведение переменного электрического напряжения;
в) воспроизведение силы постоянного электрического тока;
г) воспроизведение силы переменного электрического тока;
д) имитация электрической мощности;
е) воспроизведение частоты переменного электрического напряжения.
В каждом режиме работы предусмотрена возможность установки значения воспроизводимой величины с поля цифрового набора и регулятора вращательного типа (пошаговое изменение выходного параметра в сторону возрастания или убывания) с дискретностью шага по выбору пользователя в пределах возможности калибратора (режим редактирования), индикация отклонения в абсолютной и относительной форме относительно введенной величины опорного значения.
По условиям эксплуатации в части климатических воздействий требованиям группы 1.3 исполнения УХЛ ГОСТ РВ 20.39.304 с диапазоном рабочих температур окружающей среды от 5 до 40 "С. относительной влажностью воздуха 95 % при температуре 30 °С, атмосферным пониженным давлением при авиатранспортировании 1.2'КУ1 Па (90 мм рт. ст.), а в части механических воздействий соответствуют требованиям группы ЕЗ ЕОСТ РВ 20.39.304 (без предъявления требований работы на ходу) соответствует требованиям прочности к воздействию механических ударов многократного действия с пиковым ударным ускорением 150 м/с2 (15g) и длительностью действия ударного ускорения от 5 до 15 мс и синусоидальной вибрации с амплитудой ускорения 19.6 м/с" (2g) в диапазоне частот от 5 до
200 Vn.
Общий вид калибраторов, места пломбирования, нанесения знака утверждения типа и знака поверки представлены соответственно на рисунках 1, 2.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) калибраторов, включающее внешнее и встроенное ПО, предназначенные для реализации процесса управления калибраторами.
s|< j}: sjc
Конструкция калибраторов исключает возможность несанкционированного влияния на метрологически значимую часть встроенного ПО и измерительную информацию.
Идентификационные данные (признаки) встроенного ПО указаны в таблице 1
Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню защиты «Высокий» по Р 50.2.077-2014.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | N4-20A.bin |
| Номер версии (идентификационный номер) Г10 | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | ОхОН71440А |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC-32 |
Внешняя программа «N4-20A_.exe», входящая в комплект поставки Н4-20А, не имеет метрологически значимой части и проверке не подлежит.
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характерист ики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон воспроизведения постоянного электрического напряжения, В | от 5-10'4 до МО3 |
| Диапазон воспроизведения среднсквадратичсских значений электрического напряжения переменного тока синусоидальной формы. В | от И О'3 до 1 ■ 103 |
| Диапазон воспроизведения силы постоянного электрического тока, А | от 1 10° до 5-101 |
| Диапазон воспроизведения силы переменного электрического тока синусоидальной формы. А | от Г 10"4 до 5 10' |
| Диапазон частот воспроизведения среднеквадратических значений электрического напряжения переменного тока синусоидальной формы и силы переменного электрического тока синусоидальной формы, Гц | от 4-101 до 2,5-10'’ |
| Дискретность установки частоты. Гц | 0,05 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности установки частоты среднеквадратических значений электрического напряжения переменного тока синусоидальной формы и силы переменного электрического тока синусоидальной формы. Гц | ± 0.0002 F* |
| Значение фазового сдвига между токовым и потенциальным выходами при одновременном воспроизведении среднеквадратических значений электрического напряжения переменного тока синусоидальной формы и силы переменного электрического тока синусоидальной формы в диапазоне частот от 4101 до 2,5 10J Гц в режиме поверки ваттметров, градусов, не более | ±2** |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности воспроизведений, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной (20±5 °С) до любой температуры в рабочем диапазоне температур (от 5до 40 °С) на каждые 10 градусов | не превышает половины значения предела допускаемой основной относительной погрешности |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности воспроизведений, вызванной отклонением напряжения питающей сети от значения (220 ± 4,4) В в пределах от 198 до 242 В | не превышает половины значения допускаемой основной относительной погрешности |
| * где F - частота воспроизводимых электрических колебаний. Гц. ** Диапазоны и погрешности воспроизведения фиктивной мощности постоянного и переменного тока $ режиме поверки ваттметров определяются диапазонами и погрешностями воспроизведения напряжения и силы тока. |
Таблица 4 - Пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения постоянного электрического напряжения__
| Пределы воспроизведения постоянного электрического напряжения | Граничные значения воспроизводимого постоянного электрического напряжения | Пределы допускаемой основной относительной погрешности, ± (% от U ± мкВ (мВ))* |
| 200 мВ | ± (0,500...210,000) мВ | ± (0,03 ± 12 мкВ) |
| 2 В | ±(0,1900...2,1000) В | ± (0,02 ± 20 мкВ) |
| 20 В | ± (1,9000...21.000) В | ±(0,02+ 100 мкВ) |
| 200 В | ±(19.000...210.000) В | ± (0,02+ 5 мВ) |
| 1000 В | ±(190,00... 1000.00) В | ± (0,02± 30 мВ) |
| *где U - воспроизводимое значение постоянного электрического напряжения. |
Таблица 5 - Максимальный ток нагрузки и среднеквадратическое значение напряжения шумов и пульсаций в режиме воспроизведения постоянного электрического напряжения_
| Пределы воспроизведения постоянного электрического напряжения | Максимальный ток нагрузки, мА | Среднеквадратическое значение шумов и пульсаций, не более, мВ |
| 200 мВ | 20 | 0,5 |
| 2В | 200 | 2 |
| 20 В | 200 | 10 |
| 200 В | 40 | 100 |
| 1000 В | 14 | 1250 |
| Примечание: под максимальным током нагрузки понимается значение тока, при котором погрешность воспроизведения напряжения соответствует требованиям таблицы 3 и еще не срабатывает заир/та от перегрузки. |
Таблица 6 - Пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения среднеквадратических значений электрического напряжения переменного тока синусоидальной формы ____
| Пределы воспроизведения переменного электрического напряжения | Граничные значения воспроизведения переменного электрического напряжения | Пределы допускаемой основной относительной погрешности (% от U ± мкВ (мВ))* |
| 150 мВ | (1,00...157.000) мВ | ± (0,07 ± 20 мкВ) |
| 1,5 В | (0,1430 ...1,5700) В | ± (0,05 ± 30 мкВ) |
| 15 В | (1,4300 ...15,7000) В | ± (0,03 + 1 мВ) |
| 150 В | (14,300 ...157.000) В | ± (0,03 + 7 мВ) |
| 1000 В | (143.00 ...1000.00) В | ±(0,1 ± 150 мВ) |
| *где U - воспроизводимое среднеквадратическое значение электрического напряжения переменного тока. |
| Пределы воспроизведения | Максимальный ГОК нагрузки (среднеквадратическое значение), А | Максимальная допускаемая емкость нагрузки, Ф | Максимальное значение напряжения постоянной составляющей, В | Коэффициент гармоник выходного сигнала не более, % |
| 150 мВ | 2 ' 10'2 | 3,3 • Ю'ш | ± Г 10‘J | 0,3 |
| 1,5 В | 2 ' 10~' | 3,3 • ю-ш | ■П О -н' | 0,2 |
| 15 В | 2 ' 10~' | 3,3 • 10‘|и | ± 3 ■ 10J | 0,2 |
| 150 В | 4 ' 10'2 | 3,3 • ю-,и | ±2,5 4 0‘2 | 0,2 |
| 1000 В | 1,4 • 10'2 | 1,0-10‘"’ | ± 1 ' 10'1 | 0.5 |
| Примечание: под максимальным током нагрузки понимается значение тока, при котором погрешность воспроизведения напряжения соответствует требованиям таблицы 5 и еще не срабатывает защита от перегрузки |
Таблица 8 - Пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения силы постоянного электрического тока____
| Пределы воспроизведения силы постоянного электрического тока | Граничные значения силы воспроизводимого постоянного электрического тока | Пределы допускаемой основной относительной погрешности ± (% от I ± мкА (мА))* |
| 200 мкА | ±(10,000...210.000) мкА | ± (0,05 + 0,013 мкА) |
| 2 мА | ± (0,19000...2.10000) мА | ± (0.03 ±0,13 мкА) |
| 20 мА | ± (1.9000...21.0000) мА | ± (0,03 ± 1,3 мкА) |
| 200 мА | ± (19,000...210,000) мА | ± (0,03 ± 13 мкА) |
| 2 А | ± (0,19000. ..2,1000) А | ±(0,03 + 130 мкА) |
| 50 А | ±(1,900. ..50,000) А | ± (0,15 ± 2 мА) |
| *где I - воспроизведенное значение силы постоянного электрического тока |
Таблица 9 - Среднеквадратическое значение силы тока шумов и пульсаций в режиме воспроизведения силы постоянного электрического тока, значения максимального падения напряжения на нагрузке ___
| Пределы воспроизведения | Максимальное падение напряжения на нагрузке. В | Среднеквадратическое значение шумов и пульсаций, не более, мА |
| 200 мкА | 5.0 | 0,002 |
| 2 мА | 5,0 | 0,01 |
| 20 мА | 5,0 | 0,01 |
| 200 мА | 5,0 | 0,1 |
| 2 А | 2,0 | 1,0 |
| 50 А | 1,0 | 50,0 |
Таблица 10-Пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения силы переменного электрического гока синусоидальной формы_
| Пределы воспроизведения силы переменного электрического тока | Граничные значения пределов воспроизведения силы переменного электрического тока | Пределы допускаемой основной относительной погрешности ± (% от I + мкА (мА))* |
| 2 мА | (0.1000 ...2.1000) мА | + (0,1 + 0,05 мкА) |
| 20 мА | (1.900 ...21,000) мА | ± (0,04 + 1,5 мкА) |
| 200 мА | (19,00 ... 210,00) мА | ± (0,04 + 15 мкА) |
| 2 А | (0,1900... 2,1000) А | ± (0,05 + 50 мкА) |
| 50 А | (1,900 ... 50,000) А | ± (0,15 + 2 мА) |
| *где I - воспроизведенное значение силы переменного электрического тока синусоидальной формы |
Таблица 11 - Дополнительные характеристики прибора в режиме воспроизведения силы переменного электрического тока синусоидальной формы
| Пределы воспроизведения | Максимальное падение напряжения на нагрузке (среднеквадратическое значение), В | Сила электрического тока постоянной составляющей, не более, мА | Коэффициент гармоник, не более, % |
| 2 мА | 3,0 | 0,005 | 0,2 |
| 20 мА | 3,0 | 0,005 | 0,2 |
| 200 мА | 3,0 | 0,05 | 0,2 |
| 2 А | 2,0 | 0,5 | 0,2 |
| 50 А | 1,0 | 15 | 0,5 |
Таблица 12 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение питания переменного тока, В - частота переменного тока, Гц - коэффициент искажения синусоидальности кривой, не более, % | 220 ± 22 50 ± 1 5 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | M0J |
| Нормальные условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от +15 до +25 от 30 до 80 от 84 до 106 (от 630 до 795) |
| Среднеквадратическое значение переменного напряжения, выдерживаемого без пробоя и поверхностного перекрытия при испытаниях прочности изоляции питающих сетевых цепей калибратора относительно корпуса. В: - в нормальных условиях - в условиях повышенной влажности | 1.5103 9 102 |
| Электрическое сопротивление изоляции между соединенными вместе цепями сетевого питания прибора относительно корпуса, МОм, не менее: - в нормальных условиях - при повышенной температуре - при повышенной влажности | 20 5 1 |
| Электрическое сопротивление между зажимом защитного заземления и корпусом калибратора, Ом, не более | 0,1 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 30 |
| Время непрерывной работы в рабочих условиях, ч, не менее | 16 |
| Время непрерывной работы при силе тока свыше 10 А, мин. не более | 20 х Ю/1* |
| Среднее время установления заданного значения постоянного электрического напряжения и тока с, не более | 4 |
| Среднее время установления заданного среднеквадратического значения электрического напряжения переменного тока и силы переменного электрического тока синусоидальной формы, с, не более | 5 |
| Уровень шума, создаваемого на расстоянии 1 м, дБ. не более | 60 |
| Класс оборудования по нормам излучающих радиопомех согласно ГОСТ Р МЭК 61326-1 | Б |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 15 000 |
| Гамма-процентный ресурс при доверительной вероятности 0,95, ч, не менее | 15000 |
| Гамма-процентный срок службы при доверительной вероятности 0,95,лет, не менее | 15 |
| Гамма-процентный срок сохраняемости при доверительной вероятности 0,95: - для отапливаемых хранилищ, лет, не менее - для неотапливаемых хранилищ, лет, не менее | 10 5 |
| Среднее время восстановления, ч, не более | 2 |
| Вероятность отсутствия скрытых отказов Р(1) за интервал между поверками при среднем коэффициенте использования 0,1, не менее | 0,95 |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более: - без упаковки - в укладочной таре - в транспортной таре | 463,5x455x198 639x548x385 734x668x513 |
| Масса, кг, не более: - без упаковки - в укладочной таре - в транспортной таре | 20,0 26,0 45,5 |
| *где I - воспроизводимое значение силы электрического тока |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом и на калибратор универсальный в виде наклейки.
Таблица 12 - Комплект поставки калибраторов универсальных
| Наименование, тип | Обозначение | Количество |
| Калибратор универсальный Н4-20А | ТНСК.418115.003 | 1 |
| Комплект ЗИП-0 в составе: |
| - кабель измерительный | ТНСК.685631.004 | 1 |
| - кабель измерительный | ТНСК.685631.003 | 1 |
| - кабель измерительный 50А | ТНСК.685631.002 | 1 |
| - кабель измерительный U4W | ТНСК.685682.001 | 1 |
| - шнур питания | SCZ-1R | 1 |
| - вставка плавкая ВП2Б - 1В, 5 А- 250 В | ОЮО.481.005ТУ | 2 |
| - адаптер | | 2 |
| - блок нагрузок | ТНСК.469118.002 | 1 |
| - CD - диск с Программой «Калибратор универсальный Н4-20А «N4-20A .ехе» | ТНСК.4181 15.003Д9 | 1 |
| Комплект эксплуатационной документации в составе: |
| - руководство по эксплуатации | ТНСК.418115.003РЭ | 1 |
| - формуляр | ТНСК.418115.003ф0 | 1 |
| Ящик укладочный | ТНСК. 323365.057 | 1 |
Поверка
осуществляется по разделу 7 «Поверка калибратора» документа ТНСК.418115.003РЭ «Калибратор универсальный Н4-20А. Руководство по эксплуатации», утвержденному ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России 07.08.2019.
Основные средства поверки:
калибратор-вольтметр универсальный Н4-12 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 37463-08);
вольтметр универсальный В7-81 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 36478-07);
катушки электрического сопротивления Р331 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 1162-58);
катушки сопротивления Р361 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 371-63);
меры электрического сопротивления Н4-12 МС (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 37704-08);
частотомер универсальный 43-89 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 47058-11);
измеритель нелинейных искажений СК6-13 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 10227-85);
измеритель разности фаз Ф2-34 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 9512-84).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых регистраторов с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на лицевую панель калибратора в виде наклейки.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе
Нормативные документы
ГОСТ РВ 20.39.304-98
ГОСТ 8.027-2001 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и ЭДС»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от
29.05.2018 г. № 1053 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения в диапазоне частот МО"1 до 2-109 Гц»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от
01.10.2018 г. № 2091 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне частот 1 • 10"16 до 100 А»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от
14.05.2015 г. № 575 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств
8 1 измерений силы переменного электрического тока от 1 • 10' до 100 А в диапазоне частот МО’
до МО6 Гц»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от
15.02.2016 г. № 146 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от
31.07.2018 № 1621 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»
ТНСК.418115.003ТУ «Калибратор универсальный Н4-20А. Технические условия»
76353-19: Методика поверкиСкачать12.1 Мб