Способ измерения значений погрешностей измерителей напряжения

 

Союз Советсник

Соцмапистмчесним

Респубпин

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ ио636566 ф ф (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 190773 (21) 1946504/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 051278 Бюллетень № 45 (45) 10,12 78 (51) М. Кл.

Cj 01 Ч 35/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.7.

:089.6.(088.8) Л.Д.Огороднийчук (72) Автор изобретения

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ

ИЗМЕРИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электроиэмерительной техники и может быть использовано для определения точности шкал вольтметров, милливольтметров и других измерителей напряжения.

Известен способ измерения значений погрешностей измерителей напряжения, основанный на изменении ослабления в канале измеряемого сигнала (11 . Такой 10 способ обладает недостаточной точностью.

Известен также способ измерения значений погрешностей измерителей напряжения, основанный на ослаблении измеряемого сигнала образцовыми аттенюаторами на измеряемую (поверяемую) величину и определении погрешности поверяемого участка шкалы измерителя напряжения (2J . В этом способе погрешность измерений полностью входит погрешность образцового аттенюатора. Поэтому погрешность аттенюатора должна быть на порядок меньше ожидаемой погрешности измерителя напряжений. Но требование обеспечения .высокой точности затрудняет изготовление аттенюатороз (особенно в КВ-и

УКВ-диапазонах) и сужает рабочий диапазон частот, Поэтому недостатком известного способа являются большая погрешность и узкий частотный диапазон измерений.

Цель предлагаемого изобретения— повышение точности и расширение частотного диапазона измерений.

В изобретении, основанном на ослаб ленни измеряемого сигнала с помощью двух аттенюаторов, поставленная цель достигается тем, что вначале первый аттенюатор, ослабление которого заключено между известным наименьшим и наибольшим значениями и в целое число раэ П(П >1) больше ширины измеряемого интервала шкалы измерителя напряжений, устанавливают на наименьшее значение, второй аттенюатор, ослабление которого яе меньше ослабления первого аттенюатора, устанавливают на наибольшее значение, измеритель напряжения путем изменения величины измеряемого сигнала, устанавливают на наибольшее значение измеряемого интервала шкалы, затем первым аттенюатором устанавливают наименьшее измеряемое напряжение по шкале измерителя; вторым — наибольшее, изложенную последовательность действий повторяют и а П раз, причем последний раэ первым аттенюатором устанавливают наибольшее известиое ослаб636566 ление и по шкале измерителя напряжений определяют дробную часть и, а погрешность измеряемого интервала шкалы измерителя определяют как частное от деления íà и произведения сомножителей п-i ) и ширины измеряемого интервала.

Далее, с целью определения значений погрешностей измеряемых интервалов шкалы измерителей напряжений, меньших от ослабления первого аттенюатора в нецелое число раз 9 = п + 3 в 10 котором целая часть д, а дробная 0, вторым аттенюатором дополнительно устанавливают на шкале измерителя, напряжение, пропорциональное 8, а первым аттенюатором — наименьшее напря- 15 жение.

Измерение значений погрешностей измерителей напряжения осуществляют по блок-схеме, в которой последовательно включены генератор измеряемого 2О сигнала, первый аттенюатор, второй аттенюатор и исследуемый измеритель напряжения. Сигнал фиксированной частоты и постоянного уровня подают иэ генератора через оба A на поверяемый измеритель напряжения. Измеряемый интервал шкалы измерителя напряжений, заключенный между заданными наименьшим, например, нулевым, и наибольшим значениями, должен быть в несколько целых раэ П меньше ослабления первого аттенюатора, заключенного между двумя известными значениями — наименьшим и наибольшим. Второй аттенюатор может быть неградуированным, но его ослабление должно быть не меньше ослабления первого аттенюатора.

Вначале первый аттенюатор устанавливают на наименьшее известное значение ослабления, второй аттенюатор— на наибольшее значение .измеряемого 4О интервала шкалы.

Для определения значения погрешности на интервале шкалы измерителя напряжения меньшего от ослабления первого аттенюатора в целое число раэ 45

П (П > 1), первым аттенюатором устанавливают наименьшее измеряемое напряжение, вторым — наибольшее. Изложенную последовательность действий повторяют в течение q раз, близком или равном 5О

П () — и ); причем, последний раз первым аттенюатором устанавливают наибольшее известное ослабление, и по шкале измерителя напряжения определяют дробную часть числа . Погрешность (c учетом знака) измеряемого интервала шкалы измерителя напряжений определяют как частное от деления íà и .произведения сомножителей (п — и ) и ширины измеряемого интервала

60 (n-g) дЪ= Ь (1) и где д  — погрешность измеряемого интервала шкалы измерителя напряжений, дБ; 65

 — ширина измеряемого интервала измерителя, дБ.

Для определения значений погрешностей на интервалах шкалы измерителя напряжений, меньших от ослабления первого аттенюатора в нецелое число раз 1 = р 0, в котором целая часть п, а дробная, вторым аттенюатором дополнительно устанавливают на шкале измерителя напряжение, пропорциональное 3, а первым аттенюатором — наименьшее напряжение. Расчет погрешности производят по формуле, аналогичНоА (1) °

Наличие установки аттенюаторов и измерителя могут быть другими, что приведет к изменению порядка выполняемых операций, но сущность технического решения от этого не изменится.

Если наименьшее и наибольшее ослабления первого аттенюатора известны с погрешностями д Ад,„и д А» соответственно, а при дойолнительной установке отсчет по шкале измерителя произведен с погрешность.ю д В, то ошибка определения погрешности (1) может быть вычислена по формуле ьлн+д Ажх+ дБд бъ>— (21 и

Ошибка 2 быстро убывает с увеличением П; кроме того, погрешность д В> может быть вычислена интерполированием по результатам измерений первого случая и учтена. Поэтому при соизмеримости с погрешностью (1), входящих в числитель (2) компонент, и при достаточно большом п,ошибку (2) можно не учитывать (что и было сделано выше).

Градуировку первого аттенюатора в двух точках вполне достаточно производить с погрешностью, соизмеримой погрешности (1) исследуемого измерителя напряжений.

Если погрешность (1) равна нулю, то в этом случае g = d и после установки О раз первого аттенюатора на наибольшее ослабление, показание измерителя будет точно соответствовать наименьшему значению измеряемого интервала шкалы. Если погрешность (1) имеет место, то показание измерителя отличается от наименьшего значения измеряемого интервала шкалы измерителя на величину, равную и д 9 .

При проверке других интервалов шкалы измерителя напряжений или всей шкалы, а также на другой частоте или в другой части динамического диапазона, начальные регулировки, последующие установки и вычисления производятся в указанном порядке.

Полученные таким способом погрешности характеризуют шкалу измерителя напряжений. Для привязки их к измеряемвл напряжениям необходимо установить соответствие хотя бы одной

6 36 Р366

Формула изобретения

Составитель Ф.Цареградский

Редакто Б,Павлов Техоед дA.Àëàòûðåâ Корректор П.Макаревич

Заказ 6933/36 Тираж 1070 ПОдпHcное

ЦНИИПИ Государственного коми ета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Носкаа т.-35 ра5шская нас. д. 4, Филиал ППП Патент, л.уагород, ул,Проектная, 4 точки шкалы истинному измеряемому напряжению.

Предлагаемый способ может быть использован в различных частотных диапазонах для оценки с высокой точностью погрешностей измерителей напряжения различных типов при использовании для этой цели имеющихся в лабораторных условиях необраэцовых аттенюаторов.

1. Способ измерения значения погрешностей измерителей напряжения, основанный на ослаблении измеряемого сигнала с помощью двух аттенюаторов, )5 отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения частотного диапазона, вначале первый аттенюатор, ослабление которого заключено между известным наименьшим и наи-х1 большим значениями и в целое число раз П (П > i ) больше ширины измеряемого интервала шкалы измерителя напряжений, устанавливают на наименьшее значение, второй аттенюатор, ослабление которого не меньше ослабления первого аттенюатора, устанавливают на наибольшее значение, измеритель напряжения путем изменения величины измеряемого сигнала, устанавливают на наибольшее значение измеряемого интервала шкалы, затем первым аттенюатором устанавливают наименьшее измеряемое напряжение по шкане измерителя, вторым наибольшее,. изложенную последовательность действий повторяют и "- а раз, причем, последний раэ первым аттенюатором устанавливают наибольшее ослабление и по шкале измерителя напряжений определяют дробную часть П, а погрешность измеряемого интервала шкалы измерителя определяют как частное от деления íà r> произведения сомножителей (П вЂ” () и ширины измеряемого интервала.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью определения значений погрешностей измеряемых интервалов шкалы измерителей напряжения, меньших от ослабления первого аттенюатора в нецелое число раз

1 = 15 + 1, в котором целая часть

I а дробная 1:, вторым аттенюатором дополнительно устанавливают на шкале измерителя напряжение, пропорциональное 1, а первым аттенюатором — наименьшее напряжение.

Источники информации, принятые во вниманиЬ при экспертизе:

1, Валитов Р.А, и др. Радиотехнические измерения. М., Советское радио, 19 70, с 271, рис. 6.67.

2. Проверка электроиэмерительных приборов. Комитет стандартов, мер и измерительных приборов СМ СССР, М,, 1969, с.522, п,26.