Автоматизированные установки для комплектной поверки амперметров, вольтметров и ваттметров.

Автоматизация поверочных работ преследует в основном две цели:

повышение производительности труда, без чего трудно обеспечить поверку рабочих средств измерений с необходимой периодичностью в условиях иепре рывно возрастающего количества приборов;

повышение точности поверки за счет исключения субъективных погрешностей, вносимых оператором, автоматической коррекции погрешностей образцовой аппаратуры и возможности обработки результатов многократных измерений с помощью ЭВМ.

Вместе с тем автоматизированные средства поверки обычно сложнее, дороже и менее надежны, чем не автоматизированные В связи с этим необходимая степень автоматизации, т. е. количество операций, подлежащих автоматизации, должна определяться в каждом конкретном случае путем серьезного технико-экономического анализа эффективности автоматизации. Далее рассматривается аппаратура, в которой автоматизированы основные, наиболее

трудоемкие операции, выполняемые при поверке приборов переменного тока: определение приведенной погрешности прибора, представление ее в цифровой форме и регистрация результата поверки.

Методы автоматического определения погрешности. Особенностью поверки является то, что входной сигнал X, поступающий в измерительную часть поверочной аппаратуры, является случайной величиной, равновероятно распределенной в интервале , где — номинальное для данной поверяемой отметки значение входного сигнала, абсолютная погрешность поверяемого прибора, в то время как для измерительного прибора X равновероятно распределен в значительно большем интервале где — предел измерения прибора. С помощью поверочной аппаратуры должны определяться незначительные отклонения А от известных значений входного сигнала Если это обстоятельство учтено при выборе структуры поверочной установки, то при одинаковых измерительных преобразователях входного сигнала специализированное средство поверки может обеспечить большую точность и более простым путем, чем широкодиапазонньш образцовый прибор, используемый для поверки.

Рис. 6-1 (см. скан)

В общем случае для определения погрешности поверяемого прибора необходимы два элемента: мера для создания опорного сигнала с количеством значений, равным числу поверяемых отметок шкалы, и орган сравнения — сумматор, позволяющий выделить разность входного и опорного сигналов. Погрешность поверочной аппаратуры в этом случае, в основном, определяется погрешностью меры и первичных преобразователей входной величины.

В связи со значительными трудностями, возникающими при непосредственном сравнении входных величин и мер на переменном токе, в аппаратуре для поверки приборов переменного тока необходим третий элемент — измерительный преобразователь (ИП), с помощью которого осуществляется сравне» ние входной величины переменного тока с величиной, воспроизводимой мерой постоянного тока. Погрешность этого элемента, являющаяся в поверочном устройстве, как правило, доминирующей, может быть представлена в виде двух составляющих. Одна из них — погрешность перехода вызываемая различием коэффициентов преобразования ИП на переменном и постоянном токе — целиком входит в результирующую погрешность аппаратуры. Другая — погрешность калибровки — вызывается отличием коэффициента преобразования ИП от его номинального значения . Она одинакова при преобразованиях сигналов переменного и постоянного тока. Эта составляющая погрешности в зависимости от принятой структуры устройства выделения разности входного и опорного сигналов может быть частично или полностью исключена из результирующей погрешности аппаратуры.

Названные элементы: мера, орган сравнения и измерительный преобразователь—позволяют предложить три основных варианта структур устройств для определения погрешности приборов на переменном токе.

В первом варианте (рис. 6-1,а) входная величина, значение которой X представляет собой алгебраическую сумму номинального для данного показания значения Хпом и погрешности прибора относительная погрешность прибора), преобразуется измерительным преобразователем с реальным коэффициентом преобразования К и сравнивается на выходе ИП с величинои, воспроизводимой мерой значение которой равно Хном. Сигнал на выходе сумматора равен сумме погрешности поверяемого прибора и полной погрешности измерительного преобразователя: Погрешности первичных преобразователей и меры, равно входящие в результирующие погрешности всех структур, здесь и далее опущены.

Во втором и третьем вариантах преобразованию в ИП подвергаются и входная величина и величина, воспроизводимая мерой, причем во втором варианте использовано пространственное разделение каналов преобразования, а в третьем — временное.

При пространственном разделении каналов преобразования (рис. 6-1,б) измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, преобразуются одновременно с помощью двух идентичных преобразователей. В результирующую погрешность аппаратуры в этом случае входят погрешность перехода и часть погрешности калибровки, вызванная неидентичностыо каналов преобразования

Рис. 6-2

При временном разделении каналов (рис. 6-1, в) измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, через коммутатор многократно или в два такта за цикл измерения преобразуются одним выходной сигнал которого с помощью второго синхронного коммутатора подается на орган сравнения. В этом случае результирующая погрешность аппаратуры минимальна и определяется только погрешностью перехода Метод определения погрешности с временным разделением каналов преобразования, являющийся наиболее перспективным, положен в основу автоматизированной установки УППУ-1 [76].