Назначение
Вольтметры амплитудные постоянного и переменного тока «ВА-3.1» предназначены для:
- измерений амплитудных значений напряжения постоянного и пульсирующего тока по двум каналам и по разностному каналу;
- измерений пиковых значений напряжения постоянного тока и переменного тока произвольной формы с частотой первой гармоники до 500 Гц по трем каналам;
- измерений амплитудных значений напряжения переменного тока произвольной формы с частотой первой гармоники до 500 Гц по двум каналам и по разностному каналу.
Описание
Принцип действия Вольтметров амплитудных постоянного и переменного тока «ВА-3.1» основан на использовании принципа аналого-цифрового преобразования (АЦП) с использованием "метода выборок". Плата АЦП обеспечивает полное 16-разрядное преобразование "без пропуска кодов" и выдает информацию в последовательном коде по запросу с платы процессора. Плата процессора обеспечивает управление работой, проведение расчетов по массивам оцифрованных выборок от платы АЦП, сохранение результатов в энергонезависимой памяти, счет времени, обмен с внешними устройствами (ПК), вывод результатов на индикатор, прием команд и данных от клавиатуры.
Конструктивно Вольтметры амплитудные постоянного и переменного тока «ВА-3.1» выполнен в 19" стандарте 3U - размера, глубиной 375 мм, по МЭК 60297-3, степень защиты IP 20 по МЭК 60529. На передней панели распложены: ЖК дисплей и клавиатура. С помощью клавиатуры можно управлять видом отображаемых данных, вводить требуемые значения, программировать контроллер и выполнять другие сервисные и технологические операции. На задней панели расположены: разъем и выключатель питания, разъемы для подключения измерительных цепей, разъемы последовательных интерфейсов, сетевые предохранители и клемма заземления.
Мгновенные значения сигналов преобразуются в цифровые коды, из которых формируются массивы мгновенных значений сигналов напряжения. Результаты вычисленных значений измеряемых величин, полученные с помощью программных модулей, отображаются на дисплее, сохраняются в памяти и выводятся при необходимости на внешний ПК. В основу алгоритмов вычислений каждой из измеряемых величин положен метод обработки массива мгновенных значений, не требующий синхронизации с частотой измеряемых сигналов.
Внешний вид лицевой и задней панелей Вольтметров амплитудных постоянного и переменного тока «ВА-3.1» представлен на рис. 1, 2.
Рисунок 1. Лицевая панель
Рисунок 2. Задняя панель
Места установки пломб поверителя расположены на крепежных винтах в правом верхнем и в левом нижнем углах задней панели прибора
Программное обеспечение
Управление работой Вольтметра амплитудного постоянного и переменного тока «ВА-3.1» осуществляется посредством встроенного программного обеспечения «VA31» при помощи панели управления, которая представляет собой клавиатуру и ЖК дисплей или с ПК при помощи программы «Амплитудный вольтметр». Метрологически значимых частей внешнее ПО не содержит.
Технические и метрологические характеристики Вольтметров амплитудных постоянного и переменного тока «ВА-3.1» определяются с учетом влияния встроенного программного обеспечения «VA31».
Идентификационные данные встроенного программного обеспечения «VA31» приведены в таблице 1.
Таблица 1.
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| VA31 | VA31 ver.3.01 | ver.3.01 | CRC16=173A (контрольная сумма программного обеспечения метрологически значимой части ПО) | Вычисление циклических контрольных сумм CRC16 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 - «С».
Технические характеристики
Основные технические и метрологические характеристики Вольтметров амплитудных постоянного и переменного тока «ВА-3.1» приведены в таблицах 2-4.
Таблица 2
| Параметр | Диапазон | Примечание |
| Амплитудное (пиковое) значение входного напряжения, В | от 0 до ±1200 | диапазоны измерений с верхними пределами 1200; 600; 240; 120; 12; 6; 2,4 и 1,2 В |
| Среднеквадратическое значение входного напряжения, В | от 0 до 840 | диапазоны измерений с верхними пределами 840; 420; 168; 84; 8,4; 4,2; 1,68 и 0,84 В |
| Частотный диапазон, Гц | от 0 до 2000 | |
| Частотный диапазон (по основной гармонике), Гц | от 0 до 500 | |
| Входное сопротивление, МОм "Вход 1" "Вход 2" | не менее10 не менее100 | для диапазонов измерений с верхними пределами (в скобках - среднеквадратическое значение) 1200 (840); 600 (420); 240 (168) и 120 (84) В 12 (8,4); 6 (4,2); 2,4 (1,68) и 1,2 (0,84) В |
| Входная емкость, пФ | не более 50 | |
| Число каналов | 3 | |
| Диапазон задания коэффициента преобразования | от 1 до 100000 | |
| Коэффициент отдельной гармонической составляющей | не более 10 % не более 5 % | диапазон частот гармонической составляющей от 500 до 1000 Гц от 1000 до 2000 Гц |
| Суммарный коэффициент гармонических составляющих | не более 25 % не более 10 % | диапазон частот от 500 до 1000 Гц от 1000 до 2000 Гц |
Таблица 3
| Характеристика | Значение |
| Пределы абсолютной допускаемой погрешности хода внутренних часов в рабочем диапазоне температур, с/сутки °С, не более | ± 0,05 |
| Полная мощность, потребляемая от питающей сети (220 В, 50 Гц), В^А, не более | 40 |
| Габаритные размеры (длина, ширина, высота), мм, не более | 440 x 500 x 140 |
| Степень защиты корпуса | IP 20 |
| Масса, кг, не более | 10,0 |
| Среднее время наработки на отказ То, ч | 35000 |
| Средний срок службы, лет, | 10 |
| Рабочие условия применения: диапазон температур окружающего воздуха, оС от 10 до 35 относительная влажность воздуха, не более, % до 80 при 25 оС диапазон атмосферного давления, кПа (мм рт. ст.) от 70 до 106,7 (537-800) |
Таблица 4
| Измеряемый параметр | Диапазон измерений | Пределы допускаемой погрешности измерений | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 Пиковое значение напряжения постоянного тока и напряжения переменного тока произвольной формы (каналы "U1" и "U2"), В | от 0,1 Un до Ывп | относительная, % ±[0,05 + 0,02(UBn/U -1)] | UBn (В): 1200; 600; 240; 120; 12; 6; 2,4; 1,2; |
| 2 Пиковое значение напряжения переменного тока произвольной формы (канал "Un"), В | UBn (В): 1200; 600; 240 и 120 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 3 Амплитудное значение напряжения постоянного тока и напряжения переменного тока произвольной формы (каналы "U1" и "U2"), В | от 0,1 •Лвп до иВП | относительная, % ±[0,05 + 0,02(иВп/и -1)] | иВП (В): 1200; 600; 240; 120; 12; 6; 2,4; 1,2; входной сигнал - периодический; |
| 4 Амплитудное значение напряжения постоянного тока и напряжения переменного тока произвольной формы (канал "U1 - U2"), В | относительная, % ±[0,1 + 0,05(ивп/и -1)] |
| 5 Среднее амплитудное значение напряжения постоянного тока и напряжения переменного тока произвольной формы (каналы "U1" и "U2"), В | относительная, % ±[0,05 + 0,02(^n/U -1)] | иВП (В): 1200; 600; 240; 120; 12; 6; 2,4; 1,2; входной сигнал - периодический; |
| 6 Среднее амплитудное значение напряжения постоянного тока и напряжения переменного тока произвольной формы (канал "U1 - U2"), В | относительная, % ±[0,1 + 0,05(иВп/и - 1)] |
| 7 Действующее значение напряжения переменного тока (каналы "U1" и "U2"), В | относительная, % ±[0,01+0,005(ИВп/и -1)] | иВП (В): 840; 420; 168; 84; 8,4; 4,2; 1,68; 0,84; частота первой гар-мо-ники напряжения - от 40 до 70 Гц |
| 8 Действующее значение напряжения первой гармоники (каналы "U1" и "U2"), В | относительная, % ±[0,02+0,01(ИВп/и -1)] |
| 9 Напряжение постоянного тока (каналы "U1" и "U2"), В | относительная, % ±[0,01+0,005(иВп/и -1)] | иВП (В): 1200; 600; 240; 120; 12; 6; 2,4; 1,2 |
| 10 Коэффициент (Ки) искажения синусоидальности кривой напряжения (каналы "U1" и "U2"), % | от 0 до 49,9 | абсолютная - ±0,05 % относительная - ±5 % | 0,2 иВП < и < иВП; частота первой гармоники напряжения -от 40 до 70 Гц; иВП (В): 840; 420; 168; 84; 8,4; 4,2; 1,68; 0,84 Ки < 1,0; Ки > 1,0; Ки < 1,0; Ки > 1,0. |
| 11 Коэффициент n-ой гармонической составляющей, [Ки(п)] n от 2 до 40, напряжения (каналы "U1" и "U2"), % | абсолютная - ±0,05 % относительная - ±5 % |
| 12 Частота напряжения переменного тока (каналы "U1" и "U2"), Гц | от 40 до 70 | абсолютная, Гц ±0,003 | 0,1 иВП < и < иВП; иВП (В): 840; 420; 168; 84; 8,4; 4,2; 1,68; 0,84 |
| иВП - верхний предел диапазона измерений напряжения, U - значение измеряемого параметра напряжения |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульных листах эксплуатационной документации типографским способом и на лицевой панели Вольтметров амплитудных постоянного и переменного тока «ВА-3.1» методом шелкографии.
Комплектность
В таблице 5 приведен состав комплекта поставки Вольтметров амплитудных постоянного и переменного тока «ВА-3.1».
Таблица 5
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| Вольтметр амплитудный постоянного и переменного тока «ВА-3.1» | МС2.271.001 | 1 шт. |
| Кабель питания 220В | АС-102 “Евровилка” | 1 шт. |
| Вилка для подключения к входам "Вход 2" | СР-50-64ФВ | 2 шт. |
| Программное обеспечение для ПК на CD | МС0002-021 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | МС2.271.001 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | МС2.271.001 МП | 1 экз. |
| Упаковка | МС4.170.001 | 1 шт. |
| Дополнительные принадлежности: * |
| Кабель для связи с ПК по RS-232 | МС6.705.003 | 1 шт. |
| Кабель для связи с ПК по USB | | 1 шт. |
| Кабель для подключения к входу "Вход 2" | | 2 шт. |
| Комплект приспособлений для калибровки нуля ВА-3.1 | | 1 шт. |
| * Дополнительные принадлежности поставляются в соответствии с договором поставки |
Поверка
осуществляется по документу "Вольтметр амплитудный постоянного и переменного тока «ВА-3.1». Методика поверки МС2.271.001 МП", утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева в августе 2011 г.
Основные средства поверки:
Государственный эталон единицы электрической мощности ГЭТ153-86, со следующими основными техническими характеристиками:
- диапазон измерений по напряжению - от 1 до 600 В,
- НСП воспроизведения единицы мощности (2 - 4) -10-5,
- СКО воспроизведения единицы мощности (0,5 - 1) -10"5,
У становка поверочная универсальная УППУ-МЭ 3.1К или аналогичная, со следующими основными техническими характеристиками:
- диапазон регулирования напряжения - от 1 до 500 В,
- пределы допускаемой погрешности измерения напряжения - ±[0,01 + 0,005 |(Uh/U) - 1|] %,
Калибратор переменного напряжения и тока многофункциональный «Ресурс-К2», со следующими основными техническими характеристиками:
- пределы допускаемой погрешности формирования напряжения - ±[0,05 + 0,01 |Uh/U - l|] %,
- абсолютные погрешности установки ПКЭ: Af = 0,005 Гц; 6U = ± 0,3 %; K2U = ± 0,1; K0U = ± 0,1;
- относительные погрешности установки ПКЭ: KU = [0,3 + 0,03(KUmax/KU - 1)] %, KU(n) = [0,25 + 0,025(KU(n)max/KU(n) - 1)] %,
Калибратор программируемый постоянного напряжения П320, с пределами относительной погрешности задания напряжения не более ±0,01 %.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в Руководстве по эксплуатации "Вольтметр амплитудный постоянного и переменного тока «ВА-3.1». Руководство по эксплуатации МС2.271.001 РЭ".
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
ТУ 4221-045-49976497-2009 «Вольтметр амплитудный постоянного и переменного тока «ВА-
3.1 ». Технические условия».
Рекомендации к применению
вне сферы деятельности государственного регулирования обеспечения единства измерений.
4252-74