Поверка генератора сигналов НЧ Г3-109 с определением погрешности установки частоты генератора

 

1.6.4 К работе с генератором должны допускаться люди, знающие правила техники безопасности при работе на электроустройствах.

 

1.6.5 Необходимо соблюдать особую осторожность при снятии сигнала с гнезда « 2» (об этом предупреждает символ « ». установленный на лицевой панели рядом с выходными клеммами), так как на нагрузке 5 кОм номинальная величина выходного напряжения составляет 142 В, а на нагрузке 600 Ом — 50 В. Подключение нагрузок к клеммам следует производить при выведенном потенциометре « » [3]

 

Вывод: в данной теоретической части были описаны основной принцип работы генератора низкой частоты Г3-109 и структурная схема; правила техники безопасности; основные параметры прибора. Далее будет рассмотрена практическая часть, в которой описан принцип поверки данного прибора по выбранным параметрам, а именно по частоте.   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Общие сведения

Настоящий раздел составлен  в соответствии с требованиями                  ГОСТ 8.314—78 «Генераторы низкочастотные измерительные. Методы и средства поверки» и устанавливает методы и средства поверки генераторов, находящихся в эксплуатации, на хранении и выпускаемых из ремонта. [4]

Поверка параметров генератора проводится не реже одного раза в год.

2.2 Операции и  средства поверки

При проведении поверки должны проводиться  операции и применяться средства поверки, указанные в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Операции и  средства поверки

Наименование операции	Поверяемая отметка		Допускаемое значение погрешности  или предельное значение определяемого  параметра	Средства поверки			Примечание
				Образцовые		Вспомогательные
Погрешность установки  частоты генератора по шкале частот		На всех четырех поддиапазонах  на отметках 20,60 и 200.	±(1-4,5)%		Частотомер  Ч3-54		Нагрузка  50 Ом

 

 

 

Примечания:

1. Вместо указанных и таблице 2.2 образцовых и вспомогательных средств проверки разрешается применять другие аналогичные меры, измерительные приборы, обеспечивающие измерения соответствующих параметров с требуемой точностью.

2. Образцовые и вспомогательные средства поверки должны быть исправны, проверены в органах государственной или ведомственной метрологической службы соответственно.

3. Определение гармоник выходного сигнала на клеммах « 2» должны производиться только при выпуске генератора из ремонта.

4. Нагрузочные сопротивления должны рассеивать только мощность не менее 4 Вт.

Таблица 2.2

Дополнительное оборудование для поверки Г3-109

Наименование средства поверки	Требуемые технические характеристики средства поверки		Рекомендуемое Средство  поверки (тип)	Примечание
	Пределы измерения	Погрешность
1. Частотомер электронно-счетный	20 Гц - 200 кГц	±0,3%	Ч3-54
2. Нагрузка 50 Ом	50 Ом; 4 Вт	±0,5%	-	Из комплекта прибора

 

 

2.3 Условия поверки  и подготовка к ним

При проведении операций поверки  должны соблюдаться следующие условия:

-температура 293±5К (20±5°С);

-относительная влажность  воздуха 65±15%;

-атмосферное давление 100±4  кПа (750±30 мм рт. ст.);

-напряжение сети 220±4,4 В; 50 Гц.

Перед проведением операции поверки необходимо выполнить требования подраздела «Подготовка к работе»  и раздела «Меры безопасности», а также следующие подготовительные работы: проверить комплектность  генератора; разместить поверяемый генератор на рабочем месте; соединить проводом клемму « » поверяемого генератора с зануленным зажимом питающей сети;

- подключить поверяемый генератор и образцовые приборы к сети переменного тока с напряжением 220 В, 50 Гц;

- включить приборы и дать им прогреться в течение 15 мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Проведение поверки

 

2.4.1.Внешний осмотр.

При проведении внешнего осмотра  должны быть выполнены все требования подраздела 6.2 «Порядок установки». При наличии дефектов генератор подлежит забракованию и направлению в ремонт.

2.4.2.Опробование (проверка  исправности).

Для опробования генератора необходимо сначала ознакомиться с подразделом  «Расположение органов управления, настройки и подключения», затем:

-установить частоту генерации  1000 Гц;

-установить переключатель  «НАГРУЗКА Ω» в положение «АТТ.»;

-установить аттенюатор  в положение «15 V»;

- к гнезду « 1» подключить нагрузку 50 Ом (нагрузка 50 Ом входит в состав прибора);

-установить переключатель  пределов измерения вольтметра  Ф5263 в положение «30 V» и подсоединить  вольтметр к нагрузке;

-повернуть ручку « »  вправо до упора, образцовый вольтметр, должен показать напряжение не менее 15 В;

-установить последовательно  частоту генерации 20 Гц и 200 Гц, в обоих случаях образцовый  вольтметр должен показать напряжение не менее 15 В.

Если в одном из указанных  положений образцовый вольтметр  покажет напряжение менее 15В, то генератор  подлежит забракованнию и направлению в ремонт.

2.5 Определение метрологических  параметров

Определение погрешности  установки частоты генератора по шкале частот проводится методом непосредственного измерения частоты генератора электронно-счетным частотомером Ч3-54.

Измерения проводятся в трех точках шкалы каждого поддиапазона: в начале, в середине и в конце.

На рисунке 2.1 представлена структурная схема соединения приборов для поверки низкочастотного генератора Г3-109.

 

Рис. 2.1 Схема структурная соединения приборов для определения погрешности установки частоты генератора по шкале частот

 

Измерения проводятся в следующем  порядке:

-подключить к гнезду  « 1» генератора нагрузку 50 Ом, к нагрузке подключить частотомер, подготовленный к работе в режиме измерения частоты;

-установить переключателем  «МНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ» поддиапазон частот, на котором будут проводиться измерения; установить аттенюатор в положение «15V»;

-установить ручкой « »  выходное напряжение генератора, достаточное для уверенной работы частотомера;

-установить частоту генератора  по шкале частот, соответствующую началу, середине и концу каждого поддиапазона, и снять показания частотомера;

-установку частоты по  шкале частот и ее измерение  частотомером проводить дважды: при подходе по шкале частот к измеряемому значению частоты справа и слева. Ни одно из полученных при этом значений не должно отличаться от номинального более чем на допустимую погрешность, указанную в технических данных на прибор.

За действительное значение частоты генератора принимают среднее  арифметическое двух отсчетов по частотомеру, которое определяется по формуле 2.1:

 

                  (2.1)

где f_д — действительное значение частоты по шкале частот генератора, Гц;

f ' и f '' значения частот генератора, измеренные частотомером при подходе к поверяемой отметке по шкале частот слева и справа соответственно, Гц.

 Относительную погрешность  установки частоты (δ₁) в процентах определяют по формуле (2.2):

 

           (2.2)

 

где f_н — номинальное значение частоты, установленное по шкале частот генератора, Гц. Значения измеряемых частот, допускаемые значения погрешностей и границы показаний частотомера, рассчитанные в соответствии с допускаемой погрешностью, приведены в таблице 2.3.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.3

Допускаемые значения погрешностей и границы показаний частотомера

Поддиапазоны	Измеряемая (устанавливаемая) частота, Гц		Допускаемое значение погрешности %	Граница показаний частотомера, Гц
1 (×1)	20 70 100 160 200		4,45 2,71 2,8 2,3 2,25	19,1 – 20,9 68,1 –  71,9 97,5 –  102,5 156,3 – 163,7 195,5 – 202,5
2 (×10)	200 700 1000 1600 2000		1,25 1,07 1,05 1,03 1,03	197,5 – 202,5 693 –  707 990 –  1010 1584 - 1616 1980 –  2020
3 (×102)	2000 7000 10000 16000 20000		1,03 1,01 1,01 1,01 1	1980 – 2020 6930 –  7070 9900 –  10100 15840 – 16160 19800 – 20200
4 (×103)		20000 70000 100000 160000 200000	2 2 2 2 2		18600 – 20400 68600 – 71400 98000 – 102000 156800 – 163200 196000 – 204000

 

Вывод: в практической части описано требуемое основное и дополнительно оборудование для проведения проверки, необходимые формулы для проведения подсчетов погрешностей, порядок опробования, и проведений измерений.

3 Проведение поверки

Поверка генератора сигналов НЧ Г3-109 с определением погрешности установки частоты генератора.

3.1 Определение погрешности установки частоты генератора по шкале частот.

 Для выполнения операции поверки необходимо:

          3.1.1 Подключить к гнезду « 1» нагрузку 50 Ом,

3.1.2 Переключатель «Нагрузка Ω» установить в положение «АТТ»,

3.1.3 Установить аттенюатор в положение «5 V»,

3.1.4 К нагрузке подключить частотомер подготовленный к работе в режиме измерения частоты,

3.1.5 Ручкой плавной регулировки выходного напряжения установить напряжение достаточное для уверенно работы частотомера (~2В),

3.1.6 Установить частоты генератора по шкале частот в соответствии с таблицей 1 и снять показания частотомера,

3.1.7 Установку частоты по шкале частот и ее измерение частотомером проводить дважды, при подходе по шкале частот к поверяемому значению с лева и с права,

3.1.8 Результат занести в таблицу 3.1.

 

 

 

 

 

Таблица 3.1

Показания частотомера и  расчет погрешностей

Поддиапазоны	Поверенное значение частоты, ГЦ	Временной счет частотомера, с		Измеренное значение частоты		Действительное значение частоты	Относительная погрешность,%	Доп. Погрешность, %
		Расчетное значение	Установленное значение	Слева, кГц	Справа, кГц
1	20 70 100 160 200	2,14 с 1,25 с 1 с 0,71 с 0,6 с	10 с 10 с 1 с 1 с 1 с	0,0210 0,0700 0,100 0,161 0,201	0,0200 0,0710 0,100 0,160 0,210	0,0205 0,0705 0,100 0,1605 0,201	2,44 0,7 0 0,31 0,5	4,5 2,7 2,5 2,3125 2,25
2	200 700 1000 1600 2000	0,6 с 0,2 с 0,143 с 90,6 мс 73 мс	1 с 1 с 1 с 100 мс 100 мс	0,202 0,699 0,999 1,601 2,004	0,201 0,700 1,000 1,604 2,005	0,2015 0,6995 0,9995 1,6025 2,0045	0,74 0,07 0,05 0,16 0,22	1,25 1,0714 1,05 1,03125 1,025
3	2000 7000 10000 16000 20000	73,17 мс 21,27 мс 17,9 мс 9,34 мс 7,48 мс	100 мс 100 мс 100 мс 10 мс 10 мс	2,001 6,983 9,993 15,995 20,045	2,001 6,988 10,001 16,043 20,040	2,001 6,9855 9,997 16,019 20,0425	0,05 0,22 0,03 0,12 0,21	1,025 1,007 1,0051 1,0031 1,0025
4	20000 70000 100000 160000 200000	7,48 мс 2,14 мс 1,5 мс 0,94 мс 0,75 мс	10 мс 10 мс 10 мс 1 мс 1 мс	19,994 69,766 99,994 160,02 200,01	19,994 69,766 99,994 160,02 200,01	19,994 69,766 99,994 160,02 200,01	0,03 0,22 0,03 0,24 0,11	2,0025 2,0007 2,0005 2,0003 2,00025