МИ 1202-86

УДК 621.317.7:006.354:53:089.6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ (ВНИИМС)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ.

ПРИБОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ, ТОКА, СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫЕ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДИКЕ ПОВЕРКИ

МИ 1202-86

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИМС, НПО "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева", НПО "Система"

ИСПОЛНИТЕЛИ:

Вострокнутов Н.Н., канд. техн. наук (руководитель темы), Семенюк А.Л., канд. техн. наук, Таубе В.С., канд. техн. наук, Средина И.Г., Френкель Б.А.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ отделом научно-методического руководства стандартизацией ВНИИМС

Начальник отдела Сафаров Г.П.

УТВЕРЖДЕНЫ Научно-техническим советом ВНИИМС (протокол № 5 от 14 марта 1986г.)

Введены в действие с 01.01.87

Настоящие методические указания распространяются на цифровые измерительные приборы (ЦИП), аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и комбинированные (универсальные) цифровые измерительные, приборы, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 22261-82 и ГОСТ 14014-82, предназначенные соответственно для измерения или преобразования:

постоянного напряжения и (или) тока;

мгновенных значений напряжения и (или) тока;

амплитудных, средневыпрямленных, среднеквадратических (эффективных, действующих) значений переменного напряжения и (или) тока;

активного сопротивления постоянному току, если для этих ЦИП и АЦП нормированы:

пределы Δор допускаемой основной погрешности, или пределы Δosp допускаемой систематической составляющей основной погрешности и предел σор допускаемого среднего квадратического отклонения (СКО) случайной составляющей основной погрешности;

предел tз.р допускаемого значения времени задержки запуска (только для АЦП),

и устанавливают методы первичной и периодической поверок этих приборов и преобразователей.

Методические указания не распространяются на:

перечисленные выше виды цифровых измерительных устройств (ЦИУ), если для них нормирован предел Нор допускаемой вариации выходного сигнала АЦП (показаний ЦИП);

электрометрические ЦИП по ГОСТ 23913-79;

цифровые омметры, поверка которых производится в соответствии с ГОСТ 8.366-79;

цифровые мосты для измерения комплексных сопротивлений, проводимостей, емкостей и индуктивностей на переменном токе.

При разработке нормативно-технических документов (НТД) на государственные приемочные и контрольные испытания, а также на типовые, приемо-сдаточные и другие виды испытаний допускается использовать методики контроля (проверки) погрешности и ее составляющих, установленные настоящими методическими указаниями. Критерии принятия решений по результатам испытаний должны быть согласованы в установленном порядке.

Допускается использование методик контроля (проверки) характеристик погрешности, отличных от изложенных в настоящих методических указаниях, в том числе при автоматизированной и автоматической поверке. При этом должны быть обеспечены требования ГОСТ 22261-84 к критериям качества поверки. Возможность использования таких методик должна быть согласована в установленном порядке.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки ЦИП и АЦП (в дальнейшем цифровых измерительных устройств - ЦИУ) должны выполняться операции, указанные в табл. 1.

Таблица 1

Примечания:

1. Выполняется для ЦИП, имеющих выход кода, соответствующего показаниям и АЦП, имеющих встроенное отсчетное устройство.

2. Выполняется, если нормирован предел tз.р допускаемых значении времени задержки запуска в нормальных условиях.

3. Необходимость проверки tз.р при эксплуатации и хранении должна устанавливаться в НТД на ЦИУ конкретных типов.

4. Выполняется, если нормированы пределы Δosp допускаемой систематической составляющей основной погрешности и предел σор допускаемого СКО случайной составляющей основной погрешности.

Предел σор и предел σор допускаемого СКО случайной составляющей основной инструментальной погрешности ЦИУ связаны соотношением

σор =

где qsf - номинальная цена единицы наименьшего разряда кода АЦП (показаний ЦИП) или номинальная ступень квантования, если она не равна цене единицы наименьшего разряда показаний ЦИП.

5. Выполняется, если нормированы пределы σор допускаемой основной погрешности.

1.2. Нормативные документы на методики поверки конкретных типов ЦИУ могут предусматривать проведение операции, дополнительных к указанным в табл. 1.

1.3. Если при выполнении одной из операций, предусмотренных в табл. 1, обнаружена неисправность поверяемого ЦИУ, препятствующая его применению, поверяемое ЦИУ бракуют, и остальные операции, кроме оформления результатов поверки по разд. 7, не производят.

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. При поверке ЦИУ следует применять средства поверки, требования к которым сформулированы в пунктах настоящих методических указаний, указанных в табл. 2. В табл. 2 также приведены рекомендуемые типы средств поверки. Допускается использовать средства, отличные от перечисленных в табл. 2, если они удовлетворяют требованиям настоящих методических указаний.

2.2. Пределы допускаемых погрешностей образцовых многозначных мер SM и образцовых средств измерений SI* должны выбираться в диапазоне (0,1-0,5) от предела допускаемой контролируемой характеристики поверяемого ЦИУ таким, чтобы, наряду с другими параметрами методики поверки (контрольный допуск, число отсчетов и др.), обеспечить выполнение требований ГОСТ 22261-82 к значениям критериев качества поверки, приведенных в справочном приложении 1: δм ≤ 1,3(3), Рнм ≤ 0,5.

_____________

* Здесь и ниже под погрешностью образцового СИ понимается погрешность воспроизведения или измерения сигнала, подаваемого на вход поверяемого ЦИУ. При отсутствии методических погрешностей ее пределы совпадают с пределами допускаемых значений образцового средства измерений.

Пределы допускаемых значений погрешности образцовых средств измерений, удовлетворяющие указанным требованиям при β = 0,8 и Рф ≤ 0,05, приведены в разд. 6 отдельно для каждой рекомендуемой методики контроля характеристики погрешности.

При необходимости получения более жестких значений критериев качества поверки следует выбирать пределы допускаемых значений погрешности образцовых средств измерений в соответствии с указаниями действующей НТД (см. справочное приложение 1).

2.3. Средства измерений, используемые в качестве меры SM и образцового средства измерений SI, генератора G, линии задержки DL, должны иметь диапазоны воспроизводимой или измеряемой величины, обеспечивающие поверку во всех диапазонах измерения поверяемого ЦИУ.

Таблица 2

_____________

* Средства измерений, включенные в "Сборник комплектов средств поверки. Состав и характеристики оборудования комплектных поверочных лабораторий", ч. 13. Электрические измерения - М.: Изд-во стандартов, 1982.

Допускается использование средств измерений различных типов для обеспечения поверки на различных диапазонах или участках диапазонов измерения поверяемого ЦИУ.

2.4. При использовании методик пп. 6.3.7, 6.4, 6.7.3, 6.8.3, 6.8.5.1 ступень (неплавность) регулирования выходного сигнала меры SM или источника AS измеряемой величины не должна превышать 0,25 номинальной ступени qsf квантования для проверяемого диапазона поверяемого ЦИУ.

2.5. При проверке диапазонов измерения постоянного напряжения и силы тока измеряемые величины, подаваемые на вход поверяемого ЦИУ, не должны иметь пульсаций с частотой сети питания и более высокой, размах (двойная амплитуда) которых превышает значения, указанные в табл. 3.

Таблица 3

Примечание. Kп - коэффициент подавления помех нормального вида по ГОСТ 14014-82 или коэффициент режекции фильтра, выраженный в относительных единицах.

2.6. Значения частоты и коэффициента нечетных гармонических искажений Kнг сигнала источника AS и меры SM, при которых поверяют ЦИУ переменного напряжения (тока), должны быть указаны в НТД на ЦИУ конкретного типа. При отсутствии в НТД на ЦИУ данных о допускаемом значении Kнг его значение устанавливается в соответствии с табл. 4.

2.7. Дрейф значения измеряемой величины на выходе источника питания AS в течение 5 мин не должен превышать 0,1 предела допускаемых значений основной погрешности поверяемого ЦИУ или ее систематической составляющей (в зависимости от того, что нормировано).

Таблица 4

Примечание. - предел допускаемой погрешности поверки: = Δeop + Δкг, где Δeop - предел допускаемой основной погрешности образцовой аппаратуры; Δкг - методическая погрешность поверки, вызванная искажениями формы кривой Δкг = 0,33Kг⋅Х, X - значение измеряемой величины. При выборе соотношения погрешностей поверяемого ЦИУ и образцового средства измерений (п. 6.8.4) в числитель формулы для α следует подставлять значение .

2.8. При поверке приборов для измерения сопротивления постоянному току следует экранировать внешние резисторы (образцовый и измеряемый) в соответствии с указаниями НТД на поверяемый прибор за исключением тех случаев, когда отказ от экранирования не приводит к изменению показаний поверяемого ЦИУ.

2.9. Ступень (неплавность) регулирования амплитуды выходных прямоугольных импульсов генератора G не должна превышать 0,25qsf поверяемого ЦИУ. Длительность фронта выходных импульсов должна быть не более 0,1tз.р. Неравномерность вершины прямоугольного импульса не должна превышать 0,25qsf.

2.10. Линия задержки DL должна обеспечивать установку времени задержки импульсов большего или равного tз.р с погрешностью не более ±0,3tз.р.

2.11. Потребитель, сдающий в поверку АЦП, не имеющий встроенного отсчетного устройства, должен по требованию метрологической организации, проводящей поверку, поставить с ним устройство, обеспечивающее возможность визуального считывания показаний АЦП.

2.12. Требования пп. 2.2, 2.4, 2.6, 2.7 должны выполняться во всем диапазоне нагрузок соответствующих средств поверки.

2.13. Допускается использование различных приспособлений и установок для считывания и сравнения выходных кодов ЦИУ с заданным, задания необходимых значений входных сигналов, выбора проверяемых точек и количества отсчетов при поверке.

3. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ И ДРУГИХ ИСПОЛНИТЕЛЕЙ РАБОТ

3.1. При использовании настоящих методических указаний для разработки отдельного документа согласно ГОСТ 8.375-80 или раздела Технического описания и инструкции по эксплуатации (паспорта), регламентирующих методику поверки ЦИУ, работу должен выполнять специалист, имеющий достаточную подготовку в области метрологии и испытаний электронных измерительных устройств.

3.2. При использовании настоящих методических указаний непосредственно для поверки ЦИУ конкретного типа работу целесообразно выполнять в два этапа, на каждом из которых требуются исполнители различной квалификации (возможно выполнение работы одним исполнителем при его достаточной квалификации).

3.2.1. Выбор методик проверки нормируемых характеристик основной погрешности из числа имеющихся в пп. 6.6-6.8, выбор образцового средства измерений и средств поверки из числа имеющихся в наличии, выбор проверяемых точек основного диапазона поверяемого ЦИУ в соответствии с пп. 6.6.1, 6.7.1 или приложениями 2 и 3, выбор параметров для каждой из методик контроля нормируемых метрологических характеристик - чисел отсчетов n, значений относительных контрольных допусков γ должен сделать специалист достаточной квалификации, имеющий опыт поверки электронных электроизмерительных приборов. Он же должен провести необходимый инструктаж поверителя, который будет непосредственно проводить поверку ЦИУ.

3.2.2. Проведение поверки после инструктажа (п. 3.2.1) осуществляет поверитель электроизмерительных или радиоизмерительных приборов.

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, предусмотренные "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (издание 3-е), ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.3-75, ГОСТ 22261-82 и указаниями по технике безопасности, приведенными в эксплуатационной документации на поверяемое ЦИУ, образцовые средства измерения и вспомогательные устройства.

5. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

5.1. Потребитель, сдающий ЦИУ в поверку, должен представлять (по требованию организации, проводящей поверку) Техническое описание и инструкцию по эксплуатации (паспорт) и НТД на методику поверки ЦИУ данного типа, если эти указания изданы в виде отдельного документа в соответствии с ГОСТ 8.375-80.

5.2. Перед проведением поверки необходимо изучить документы, перечисленные в п. 5.1.

5.3. При проведении поверки поверяемое ЦИУ должно находиться в нормальных условиях согласно ГОСТ 14014-82.

5.4. Образцовые средства измерений при поверке должны эксплуатироваться в нормальных условиях согласно НТД на эти средства измерений.

5.5. Поверяемое ЦИУ должно быть выдержано перед поверкой при температуре от 288 до 303 К (от 15 до 30 °С) не менее 4 ч и в нормальных условиях не менее 2 ч, если нет дополнительных указаний в эксплуатационной документации.

5.6. Поверяемое ЦИУ и средства поверки должны быть соединены по одной из структурных схем:

рис. 1 при проверке времени задержки запуска;

рис. 2 или рис. 3 при поверке цифровых вольтметров и АЦП постоянного и переменного напряжения;

рис. 4 или рис. 5 при поверке цифровых амперметров или АЦП силы постоянного или переменного тока;

рис. 6 при поверке цифровых омметров.

Принципиальные схемы соединений должны быть приведены в эксплуатационной документации на ЦИУ конкретного типа.

5.7. АЦП, не имеющий встроенного отсчетного устройства, при поверке вручную должен быть соединен с внешним отсчетным устройством (поставляется потребителем, см. п. 2.11).

5.8. Поверяемое ЦИУ и средства поверки должны быть подготовлены к работе в соответствии с указаниями эксплуатационной документации.

6. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

6.1. Внешний осмотр

6.1.1. Проверяют маркировку ЦИУ и наличие необходимых надписей на наружных панелях прибора.

6.1.2. Проверяют комплектность ЦИУ. Не допускаются к дальнейшей поверке ЦИУ, у которых отсутствуют или повреждены кабель подключения сети питания, кабель подключения входного сигнала, сменные блоки и соединительные кабели к ним, нестандартизованное поверочное оборудование, визуальное отсчетное устройство к АЦП (если оно затребовано лабораторией, производящей поверку), отсутствует Техническое описание и инструкция по эксплуатации, НТД на методику поверки ЦИУ данного типа (если они изданы отдельным документом).

6.1.3. Не допускаются к дальнейшей поверке ЦИУ, если при их осмотре обнаружены следующие дефекты:

отсутствуют, расшатаны или повреждены наружные части, органы регулировки и управления;

внутри прибора находятся незакрепленные предметы;

имеются трещины, обугливания изоляции и другие повреждения.

6.2. Проверка электрической прочности и сопротивления изоляции.

Проверяют электрическую прочность и сопротивление изоляции в соответствии с ГОСТ 22261-82 и НТД на поверяемое ЦИУ.

6.3. Опробование

6.3.1. Поверяемое ЦИУ и образцовые средства измерений после включения в сеть должны быть прогреты в течение времени, указанного в эксплуатационной документации.

6.3.2. После прогрева проводят все необходимые подстройки, предусмотренные эксплуатационной документацией на поверяемое ЦИУ. Если это окажется невозможным, ЦИУ бракуют и снимают с дальнейшей поверки.

6.3.3. У ЦИУ, имеющих эксплуатационные органы регулировки, проверяют возможность установки нуля и его регулировки в обе стороны, возможность регулировки калибровочного показания в обе стороны от номинального. ЦИУ бракуют, если невозможно установить нулевое или калибровочное показания ЦИУ или регулировочные органы нуля и (или) калибровки находятся вблизи пределов регулирования. Запас регулировки вблизи каждого предельного положения регулировочного органа должен быть не менее 10% диапазона регулирования.

6.3.4. Регулируя входной сигнал, убеждаются в том, что в каждом из индикаторов отсчетного устройства включается каждый из предусмотренных в нем символов, а при изменении полярности входного напряжения (тока) соответствующим образом меняется знак выходного кода (показания).

ЦИУ бракуют, если не удается установить хотя бы один из возможных символов в одном из разрядов.

ЦИУ, у которых не нормирован предел σор допускаемого СКО случайной составляющей основной погрешности, бракуют, если не выполняется условие п. 1.2.3 ГОСТ 14014-82*.

_____________

* Для любого значения входного сигнала и при практическом отсутствии помех на входе ЦИУ при десяти следующих друг за другом измерениях выходной сигнал должен принимать не более трех различных значений.

При первичной поверке рекомендуется совмещать операции п. 6.3.4 с операциями по пп. 6.4.1, 6.4.2.

6.3.5. Проверяют возможность работы многопредельных и комбинированных (универсальных) ЦИУ на всех диапазонах измерения, подавая входные сигналы, соответствующие начальному и конечному значениям каждого диапазона и во всех предусмотренных для него режимах работы.

ЦИУ бракуют, если будет установлена его неработоспособность на одном из диапазонов или в одном из режимов.

6.3.6. Для ЦИУ с цифро-аналоговым преобразователем в цепях сравнения или обратной связи (например, ЦИУ поразрядного уравновешивания) проверяют отсутствие скачков систематической составляющей погрешности. Для этого, плавно регулируя входной сигнал от минимального значения до максимального и обратно, проверяют возможность установки выходных кодов (показаний), соответствующих проверяемым точкам, выбранным в соответствии с указаниями приложений 2 и 3.

ЦИУ бракуют, если окажется невозможным установить хотя бы одно из необходимых показаний (выходных кодов) при прямом и обратном изменении входного сигнала, если в эксплуатационной документации не оговорена допустимость скачков показаний, превышающих ступень квантования. Если допустимость скачков оговорена, ЦИУ бракуют, когда разность соседних показаний превышает указанную в эксплуатационной документации.

6.3.7. В НТД на методики поверки ЦИУ конкретных типов допускается включать дополнительные операции опробования.

6.4. Проверка соответствия выходного кода показаниям ЦИУ.

6.4.1. Плавно регулируя сигнал на входе ЦИУ, устанавливают в каждом разряде отсчетного устройства поочередно все предусмотренные в нем символы и проверяют соответствие символа отсчетного устройства и выходного кода ЦИУ.

ЦИУ бракуют, если хотя бы один символ и значение выходного кода не соответствуют друг другу или размещение символа кода на выходном разъеме ЦИУ не соответствует указанному в эксплуатационной документации.

6.4.2. Проверяют уровни выходных кодированных сигналов в каждом разряде на соответствие требованиям эксплуатационной документации. Проверку проводят по методике, приведенной в НТД на поверяемое ЦИУ.

ЦИУ бракуют, если уровни выходных сигналов не соответствуют указанным в эксплуатационной документации.

6.5. Проверка времени задержки запуска

6.5.1. Проверку времени задержки запуска tз.р при нормировании пределов Δор допускаемой погрешности поверяемого ЦИУ, а также при раздельном нормировании систематической и случайной составляющих погрешности в случаях, когда σoр ≤ 0,5qsf, проводят в соответствии с указаниями пи. 6.5.2-6.5.6. При значении предела допускаемого СКО случайной составляющей σoр ≤ 0,5qsf методику проверки tз.р устанавливают в НТД на поверяемое ЦИУ конкретного типа.

6.5.2. Собирают схему измерений (рис. 1).

Проверку tз.р ЦИУ с непрерывной зависимостью систематической составляющей основной погрешности от значения измеряемой величины (например, время-импульсные, интегрирующие и частотно-импульсные ЦИУ) проводят при любом показании каждого диапазона измерений, лежащем в пределах (0,9-1,0) Yк, где Yк - показание ЦИУ, соответствующее верхнему пределу диапазона.

Проверку tз.р ЦИУ, содержащих цифро-аналоговый преобразователь в цепи уравновешивания или в цепи обратной связи, проводят при указанном выше показании каждого диапазона измерений и дополнительно при таком показании, которому по принципу действия ЦИУ может соответствовать наибольший скачок систематической составляющей погрешности.

6.5.3. Устанавливают длительность импульсов генератора G не менее времени преобразования Tпр поверяемого ЦИУ.

Устанавливают параметры импульсов, вырабатываемых генератором GC, соответствующие требованиям НТД на поверяемое ЦИУ. Частоту следования импульсов генератора GC устанавливают не превышающей максимальную частоту запуска поверяемого ЦИУ.

6.5.4. Устанавливают время задержки линии задержки DL не менее 1,5tз.р. Регулируя амплитуду импульсов генератора G, устанавливают такое ее значение Um1, при котором в группе из 10 следующих друг за другом циклов измерений поверяемого ЦИУ с равной частостью появляются показания, меньшие или большие, или равные выбранному в соответствии с указаниями п. 6.5.2.

6.5.5. Изменяют время задержки линии DL, устанавливая его равным tз.р. Регулируя амплитуду импульсов генератора G, устанавливают такое же значение Um2, при котором выполняется условие, сформулированное в п. 6.5.4.

6.5.6. Если выполняется неравенство |Um1 - Um2| ≥ qsf, то поверяемое ЦИУ бракуют. В противном случае переходят к следующей поверяемой точке и повторяют операции пп. 6.5.4-6.5.6; если проверены все точки, переходят к выполнению других операций поверки, предусмотренных для ЦИУ конкретного типа.

6.6. Проверка СКО случайной составляющей основной инструментальной погрешности

6.6.1. Проверку СКО случайной составляющей основной инструментальной погрешности при σop ≥ 0,3qsf проводят в соответствии с указаниями пп. 6.6.2, 6.6.3. При σop < 0,3qsf методику проверки устанавливают в НТД на ЦИУ конкретного типа.

6.6.2. Проверку СКО случайной составляющей основной погрешности ЦИУ при σop ≥ 0,3qsf проводят на каждом диапазоне измерений в изложенной ниже последовательности.

6.6.2.1. В соответствии с указаниями п. 6.6.3 выбирают число отсчетов n, относительный контрольный допуск γ и требования к погрешности образцовых средств измерений.

6.6.2.2. Устанавливают значение Хo входного сигнала поверяемого ЦИУ, удовлетворяющее неравенству

0,9|Xк| ≤ |Xo| ≤ |Xк| - (3σop + qsf),                                                  (1)

где Хк - значение измеряемой величины, соответствующее верхнему пределу Yк проверяемого диапазона измерений;

σoр - предел допускаемого СКО случайной составляющей основной инструментальной погрешности;

qsf - номинальное значение ступени квантования проверяемого диапазона измерений.

6.6.2.3. Считывают n показаний Yj (j = 1, ..., n) поверяемого ЦИУ при неизменном входном сигнале. Значение n выбирают в соответствии с указаниями п. 6.6.3.

6.6.2.4. Вычисляют оценку СКО случайной составляющей основной инструментальной погрешности σoin по формулам:

при σop > 0,3qsf

;                                                         (2)

при σop = 0,3qsf

;                                                              (3)

где

.                                                                     (4)

Если подкоренное выражение в формуле (2) получается меньше нуля, принимают = 0.

6.6.2.5. Если выполняется неравенство > γσop, где значение γ выбирают в соответствии с указаниями п. 6.6.3, считают, что значение СКО случайной составляющей инструментальной основной погрешности превышает предел допускаемых значений, и поверяемое ЦИУ бракуют.

Если указанное неравенство не выполняется, то переходят к проверке СКО случайной составляющей основной инструментальной погрешности на других диапазонах, или, если СКО на всех диапазонах проверено, переходят к проверке систематической составляющей основной погрешности в соответствии с указаниями п. 6.7.

6.6.3. Число отсчетов n и коэффициент γ при проверке СКО по методике п. 6.6.2 выбирают по данным табл. 5 в зависимости от вспомогательной величины а, вычисляемой по формуле

,                                                             (5)

где σep - СКО случайной составляющей погрешности образцового средства измерений SM или SI;

- среднее квадратическое (эффективное) значение пульсаций измеряемой величины, подаваемой на вход поверяемого ЦИУ.

6.7. Проверка систематической составляющей основной погрешности.

6.7.1. Проверку систематической составляющей основной погрешности ЦИУ с цифро-аналоговым преобразователем в цепях сравнения или обратной связи (например, ЦИУ поразрядного уравновешивания) проводят в точках диапазона измерений, выбираемых в соответствии с указаниями приложений 2 и 3.

Таблица о

Примечание. Если значение σop лежит в интервалах между 0,3 и 0,5qsf или 0,5 и 1qsf, выбирать n и γ следует для ближайших меньших значении σop.

Поверку систематической составляющей основной погрешности остальных типов ЦИУ проводят при значениях входного сигнала: X1 = (0,05 - 0,1)Хк; Х2 = (0,2 - 0,3)Хк; Х3 = (0,4 - 0,6)Хк; Х4 = (0,7 - 0,8)Хк, Х5 = (0,9 - 1,0)Хк на каждом диапазоне измерений.

На нижнем пределе измерений (у комбинированных ЦИУ - на нижнем пределе измерений каждой измеряемой величины) проверяют дополнительно систематическую составляющую основной погрешности при одном из показаний в пределах младшего десятичного разряда.

В обоснованных случаях по согласованию с метрологическим институтом допускается при первичной поверке уменьшать число проверяемых точек на дополнительных диапазонах до трех.

6.7.2. Требования к точности образцовых средств измерений, числу отсчетов n и относительному контрольному допуску γ при проверке систематической составляющей основной погрешности устанавливают в соответствии с указаниями п. 6.7.4.

6.7.3. Проверку систематической составляющей основной погрешности ЦИУ проводят на каждом диапазоне измерений в изложенной ниже последовательности.

6.7.3.1. Для каждой i-ой проверяемой точки Yi (i = 1, ..., r) рассчитывают контрольные уровни Х1i, X2i измеряемой величины по формулам:

|Х1i| = |Yi| - 0,5qsf - γΔospi,

(6)

|Х2i| = |Yi| - 0,5qsf + γΔospi,

где Yi - показание ЦИУ, соответствующее проверяемой точке;

Δospi - предел допускаемой систематической составляющей основной погрешности для показания Yi;

γ - относительный контрольный допуск;

qsf - номинальное значение ступени квантования проверяемого диапазона измерений.

6.7.3.2. Устанавливают входной сигнал X равным Х1i.

6.7.3.3. При Х = Х1i наблюдают п показаний Y1j (j = 1, ..., n) и подсчитывают число m появления показаний, удовлетворяющих неравенству |Y1j| ≥ |Yi|.

Число n выбирают в соответствии с указаниями п. 6.7.4.

6.7.3.4. Если число m получится большим 0,5n, считают, что систематическая составляющая основной погрешности превышает предел допускаемых значений, поверяемое ЦИУ бракуют.

В противном случае переходят к выполнению п. 6.7.3.5.

6.7.3.5. Устанавливают входной сигнал равным Х2i.

6.7.3.6. При X = Х2i наблюдают n показаний Y2j (j = 1, ..., n) и подсчитывают число m появлений показаний, удовлетворяющих неравенству |Y2ij| < |Yi|.

6.7.3.7. Если число m получится большим 0,5n, считают, что систематическая составляющая основной погрешности превышает предел допускаемых значений, поверяемое ЦИУ бракуют.

В противном случае:

если i ≠ r, выполняют операции пп. 6.7.3.2-6.7.3.7 для следующей проверяемой точки;

если i = r, переходят к проверке систематической составляющей погрешности на следующем пределе измерений (r - число проверяемых точек для данного диапазона измерений ЦИУ);

если проверены все пределы измерений, переходят к оформлению результатов поверки в соответствии с указаниями разд. 7 настоящих методических указаний.

6.7.4. Значения коэффициента γ и число отсчетов n при проверке систематической составляющей основной погрешности по методике п. 6.7.3 выбирают по табл. 6 в зависимости от значений отношения

,                                                                 (7)

где d - предел Δеор допускаемой основной погрешности или предел Δеоsр допускаемой систематической составляющей основной погрешности (в зависимости от того, что нормировано) образцового средства измерений SI (меры SM);

Δosp - предел допускаемой систематической составляющей основной погрешности поверяемого ЦИУ;

вспомогательной величины b, вычисляемой по следующим формулам:

при нормировании пределов допускаемой погрешности образцового средства измерений

,                                                               (8)

где σoр - предел допускаемого СКО случайной составляющей основной инструментальной погрешности поверяемого ЦИУ;

при нормировании пределов систематической и случайной составляющих погрешности образцового средства измерений

,                                                            (9)

где σep - предел допускаемого СКО случайной составляющей погрешности образцового средства измерений;

qsf - номинальное значение ступени квантования проверяемого диапазона измерений; отношения Δosp/qsf предела допускаемой систематической составляющей основной погрешности поверяемого ЦИУ к номинальному значению его ступени квантования на проверяемом диапазоне измерений.

Таблица 6

Примечания:

1. Знак "-" означает, что обеспечение требований ГОСТ 22261-82 к значениям критериев качества методики проверки δм ≤ 1,3(3) и Рнм ≤ 0,5 при средней вероятности фиктивного брака Рф ≤ 0,2 невозможно для заданных значений α.

2. Значения n и γ, указанные в скобках, обеспечивают требования ГОСТ 22261-82 δм ≤ 1,3(3) и Рнм ≤ 0,5 при 0,05 < Рф ≤ 0,2. Забракование ЦИУ при поверке с использованием параметров, заключенных в скобки, не может служить основанием для рекламаций или гарантийного ремонта, если иное не оговорено в документации на поверяемое ЦИУ.

3. Значение Δosp выражено дробным количеством ступеней квантования, значения n и γ следует выбирать для ближайших меньших значений Δosp/qsf.

6.8. Проверка основной погрешности

6.8.1. Проверку основной погрешности ЦИУ с цифро-аналоговым преобразователем в цепях сравнения или обратной связи (например, ЦИУ поразрядного уравновешивания) проводят в точках диапазона измерений, выбираемых в соответствии с указаниями приложений 2 и 3.

Проверку основной погрешности остальных типов ЦИУ проводят при значениях входного сигнала: X1 = (0,05 - 0,1)Хк; Х2 = (0,2 - 0,3)Хк; Х3 = (0,4 - 0,6)Хк; Х4 = (0,7 - 0,8)Хк; Х5 = (0,9 - 1,0)Хк на каждом диапазоне измерений.

На нижнем пределе измерений каждой измеряемой величины проверяют дополнительно основную погрешность при одном из показаний в пределах младшего десятичного разряда.

В обоснованных случаях по согласованию с метрологическим институтом допускается при первичной поверке уменьшать число проверяемых точек на дополнительных диапазонах до трех.

6.8.2. Проверку основной погрешности проводят по методике, изложенной в п. 6.8.3. Допускается использовать для проверки основной погрешности методику, изложенную в п. 6.8.5, если в каждой проверяемой точке диапазона измерений выполняется неравенство Δopi > 5qsf, где Δopi - абсолютные значения пределов основной погрешности для каждой из r проверяемых точек (i = 1, ..., r), вычисленные с использованием технического описания и (или) инструкции по эксплуатации ЦИУ.

6.8.3. Проверку основной погрешности ЦИУ, у которых Δopi ≤ 5qsf, проводят в изложенной ниже последовательности.

6.8.3.1. На основном диапазоне измерений устанавливают значение измеряемой величины в пределах (0,9 - 1,0)Хк.

Если, регулируя измеряемую величину, можно установить такое ее значение, при котором не наблюдаются изменения показаний в младшем значащем разряде отсчетного устройства поверяемого ЦИУ, то отношение пределов допускаемых погрешностей образцового средства измерений и поверяемого ЦИУ, число отсчетов n, относительный контрольный допуск γ выбирают по табл. 7.

Если при любом неизменном значении измеряемой величины в младшем значащем разряде отсчетного устройства наблюдается от 2 до 3 соседних показаний, то отношение пределов допускаемых погрешностей образцового средства измерений и поверяемого ЦИУ, число отсчетов n, относительный контрольный допуск γ выбирают по табл. 8.

Если будет обнаружено, что при каком-либо значении измеряемой величины в младшем значащем разряде отсчетного устройства могут появляться показания, разность которых превышает 2qsf, поверяемое ЦИУ бракуют.

6.8.3.2. Рассчитывают контрольные значения Х1i и X2i измеряемой величины для каждой проверяемой точки Yi (i = 1, ..., n) по формулам

|Х1i| = |Yi| - γΔopi,

(10)

|Х2i| = |Yi| + γΔopi,

где Δopi - предел допускаемой основной абсолютной погрешности поверяемого ЦИУ в i-ой проверяемой точке;

Yi - показание поверяемого ЦИУ, соответствующее i-й проверяемой точке;

γ - относительный контрольный допуск.

6.8.3.3. Устанавливают значение входного сигнала X равным X1i (см. формулы (10)).

6.8.3.4. При каждом значении Х = Х1i наблюдают n следующих друг за другом показаний Y1ij (j = 1, ..., n) поверяемого ЦИУ и фиксируют число m появлений показаний, удовлетворяющих неравенству |Y1ij| ≥ |Yi|.

6.8.3.5. Если m ≠ 0, то ЦИУ бракуют.

В противном случае переходят к выполнению п. 6.8.3.6.

6.8.3.6. Устанавливают значение Х = Х2i (см. формулы (10)), наблюдают n следующих друг за другом показаний T2ij и (j = 1, ..., n) поверяемого ЦИУ и фиксируют число m появлений показаний, удовлетворяющих неравенству |T2ij| ≤ |Ti|.

6.8.3.7. Если m ≠ 0, ЦИУ бракуют.

В противном случае:

если i < r, где r - число проверяемых точек в диапазоне, устанавливают значение измеряемой величины равным Х1i для следующей проверяемой точки и выполняют операции пп. 6.8.3.4- 6.8.3.7;

если i = r, переходят к проверке основной погрешности на следующем диапазоне измерений; после проверки основной погрешности на последнем диапазоне измерений переходят к оформлению результатов поверки в соответствии с разд. 7 настоящих методических указаний.

6.8.4. Требования к погрешности образцового средства измерений, числу отсчетов n и относительному контрольному допуску γ при проверке основной погрешности по методике п. 6.8.3 устанавливают по табл. 7 или 8 в зависимости от результата проверки по п. 6.8.3.1, пределов Δор допускаемой основной погрешности поверяемого ЦИУ и значения вспомогательной величины α, рассчитываемой по формуле α = Δеор/Δор, где Δеор - пределы допускаемой погрешности образцового средства измерений (см. примечание к табл. 4 для ЦИУ переменного тока и (или) напряжения).

6.8.5. Проверку основной погрешности при Δор > 5qsf допускается проводить в изложенной ниже последовательности.

6.8.5.1. На основном диапазоне измерений подают на вход ЦИУ значение измеряемой величины в пределах (0,9 - 1,0)Хк.

Таблица 7

Таблица 8

Примечания к табл. 7, 8:

1. Знак "-" означает, что обеспечение требований ГОСТ 22261-82 δм ≤ 1,3 (3) и Рнм ≤ 0,5 при вероятности фиктивного брака в среднем Рф ≤ 0,2 невозможно.

2. Значения n и γ, указанные в скобках, обеспечивают требования ГОСТ 22261-82: δм ≤ 1,3 (3) и Рнм ≤ 0,5 при 0,05 < РФ ≤ 0,2.

Забракование ЦИУ при поверке с использованием параметров, заключенных в скобки, не может служить основанием для рекламаций или гарантийного ремонта, если иное не оговорено в документации на поверяемое ЦИУ.

3. Если предел Δop выражен дробным числом ступеней квантования, значения n и γ следует выбирать для ближайших меньших значений Δop/qsf.

Если, регулируя измеряемую величину, можно установить такое ее значение, при котором не наблюдается изменения показаний в младшем значащем разряде отсчетного устройства поверяемого ЦИУ, то значение отношения погрешностей образцового средства измерений и поверяемого ЦИУ, число отсчетов n, относительный контрольный допуск γ выбирают по табл. 9.

Если при неизменном значении измеряемой величины в младшем значащем разряде отсчетного устройства появляются 2-3 соседних показания поверяемого ЦИУ, то значение отношения погрешностей образцового средства измерений и поверяемого ЦИУ, число отсчетов n, относительный контрольный допуск γ выбирают по табл. 10.

Если будет установлено, что при неизменном значении измеряемой величины в младшем значащем разряде отсчетного устройства поверяемого ЦИУ могут появляться показания, разность которых превышает 2qsf, поверяемое ЦИУ бракуют.

6.8.5.2. Устанавливают значение измеряемой величины Хi (j = 1, ..., n), соответствующее i-й проверяемой точке, и записывавают n показаний Yij (j = 1, ..., п) поверяемого ЦИУ.

6.8.5.3. Если хотя бы для одного из записанных в i-ой проверяемой точке показаний Yij выполняется неравенство

|Yij - Xi| > γΔopi,

где γ - значение относительного контрольного допуска;

Δopi - абсолютное значение предела допускаемой основной погрешности в i-й проверяемой точке, то поверяемое ЦИУ бракуют.

В противном случае:

если i < r, где r - число проверяемых точек диапазона, переходят к проверке основной погрешности в следующей проверяемой точке диапазона и повторяют операции пп. 6.8.5.2, 6.8.5.3;

если i = r, переходят к проверке основной погрешности на другом диапазоне; после проверки основной погрешности на последнем диапазоне измерений переходят к оформлению результатов поверки в соответствии с разд. 7 настоящих методических указаний.

6.8.6. Требования к пределам допускаемой погрешности образцовых средств измерений, числу отсчетов n и относительному контрольному допуску γ при проверке основной погрешности по методике п. 6.8.5 устанавливают по табл. 9 и 10 в зависимости от результата проверки по п. 6.8.5.1, пределов Δop допускаемой основной погрешности поверяемого ЦИУ и значения вспомогательной величины а, рассчитываемой по формуле α = Δеор/Δор, где Δеор - пределы допускаемой погрешности образцового средства измерений.

Таблица 9

Таблица 10

Примечания к табл. 9. и 10:

1 Значения n и γ, указанные в скобках для α = 0,5, обеспечивают выполнение требований ГОСТ 22261-82 δм ≤ 1,3 (3) и Рнм ≤ 0,5 при 0,05 ≤ РФ ≤ 0,2.

Забракование прибора при поверке с использованием параметров, заключенных в скобки, не может служить основанием для рекламаций или гарантийного ремонта, если иное не оговорено в документации на поверяемое ЦИУ.

2. Если отношение Δop/qsf отличается от приведенных в таблице, n и γ следует выбирать для ближайших меньших значений Δop/qsf.

7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

7.1. При положительных результатах первичной поверки на корпус или крышку прибора или преобразователя наносят оттиск поверительного клейма, в паспорте производят запись о годности к применению.

7.2. Положительные результаты государственной периодической поверки оформляют нанесением на прибор или преобразователь поверительного клейма. На образцовые средства измерений дополнительно выдают свидетельство по форме, установленной Госстандартом.

По желанию потребителя вместо нанесения поверительного клейма (или наряду с его нанесением) допускается выдавать свидетельство о поверке на рабочие ЦИУ.

7.3. Положительные результаты периодической ведомственной поверки оформляют в порядке, установленном ведомственной метрологической службой.

7.4. При отрицательных результатах поверки (поверяемое ЦИУ забраковано) ЦИУ не допускают к дальнейшему применению, в паспорт вносят запись о непригодности ЦИУ к эксплуатации, клейма предыдущей поверки гасят, свидетельство аннулируют. На такие ЦИУ выдают извещение о непригодности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

КРИТЕРИИ КАЧЕСТВА ПОВЕРКИ (по МИ 187-79, МИ 188-79)

В соответствии с МИ 187-79 и МИ 188-79 "Допускаемые погрешности поверки средств измерений" принимают следующие критерии качества поверки: δм = Δм/Δп - отношение наибольшего возможного значения Δм, характеристики погрешности средства измерений, признанного по результатам поверки годным, но в действительности негодного, к пределу Δп ее допускаемых значений (наибольший выход за допуск);

Рнм - наибольшая вероятность принятия любого негодного экземпляра средства измерений в качестве годного (необнаруженный брак);

Рф - отношение числа годных, но забракованных средств измерений, к числу всех в действительности годных средств измерений (фиктивный брак в среднем);

а также следующие вспомогательные параметры:

β - верхняя граница зоны значений (в долях Δп) характеристики погрешности годного средства измерений, в которой забракование считается фиктивным браком (β ≤ 1);

γ - отношение контрольного допуска Δк к пределу Δп (γ = ≤ 1), где Δк - допуск, с которым сравнивается полученная при поверке оценка контролируемой характеристики погрешности средства измерений с целью принятия решения о годности (негодности) средства измерений; = Δ + Δо - оценка контролируемой характеристики, отличающаяся от истинного значения Δ на значение Δо погрешности поверки.

Значения коэффициентов γ и числа отсчетов n для всех методик, приведенных в настоящих методических указаниях, обеспечивают получение значений критериев качества δм ≤ 1,3 (3), Рнм ≤ 0,5, т.е. удовлетворяют требованиям ГОСТ 22261-82, значение β принято равным 0,8; при этом допускается вероятность фиктивного брака в среднем Рф не более 0,05.

При необходимости поверки с более высокими значениями критериев качества или с иными соотношениями пределов допускаемых значений контролируемой характеристики и характеристик погрешности образцового СИ параметры n и γ следует назначать в соответствии с МИ 187-79, МИ 188-79 или с использованием МИ 641-84.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

ВЫБОР ПРОВЕРЯЕМЫХ ТОЧЕК ПРИ РАЗРАБОТКЕ НТД НА МЕТОДИКУ НЕАВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПОВЕРКИ ЦИУ КОНКРЕТНОГО ТИПА, ИМЕЮЩИХ ДИСКРЕТНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ В ЦЕПИ СРАВНЕНИЯ ИЛИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

1. Проверяемая точка - значение выходного кода (показание) ЦИУ, при котором требуется определить (проконтролировать) значения нормируемых характеристик погрешности поверяемого ЦИУ.

2. При разработке нормативных документов на методику поверки ЦИУ конкретного типа проверяемые точки на основном диапазоне ЦИУ определяют на основе анализа принципиальной схемы и алгоритма работы ЦИУ.

В общем случае число проверяемых точек должно быть не менее пяти, причем в их состав включают точки, в которых:

при определенных соотношениях погрешностей элементов схемы дискретного делителя возможно возникновение наибольших скачков погрешности;

имеет место наибольшее влияние каждого из элементов схемы дискретного делителя на погрешность ЦИУ;

наблюдаются наибольшие амплитуды переходных процессов в сравнивающем устройстве ЦИУ;

имеют место наихудшие варианты суммирования составляющей погрешности, обусловленной дискретным делителем, с аддитивными и мультипликативными составляющими погрешности, обусловленными остальными элементами схемы ЦИУ.

3. При разработке НТД на методику поверки ЦИУ конкретного типа определение числа и значений проверяемых точек рекомендуется проводить с помощью программы, блок-схема и текст которой приведены на рис. П2.1 и П2.2. Для расчетов необходимо использовать ЭВМ серии ЕС, либо другую ЭВМ, имеющую в составе математического обеспечения компилятор с языка Фортран. Загрузочный модуль программы, созданный программными средствами ОС ЕС ЭВМ, занимает 36 К оперативной памяти. Продолжительность выполнения программы не более 2 с.

3.1. Вызов и загрузка программы в ОС ЕС ЭВМ производится с помощью операторов языка управления заданиями вида:

//VERCODS JOB

//EXEC FORTGCLG

//FORT. SYSIN DD*

исходный модуль программы

//GO. SYSIN DD*

входные данные

//

3.2. Входными данными для программы определения проверяемых точек ЦИУ являются числовые значения переменных и массива, содержание, обозначение и способ кодирования (формат и порядковый номер перфокарты) которых приведены в табл. П2.1.

Рис. П.2.1. Блок-схема программы выбора проверяемых точек

Таблица П2.1

_____________

* Переменная кодируется только для двоично-десятичного кода, в противном случае вторую перфокарту вкладывают пустой.

Таблица П2.2

3.3. Результаты расчета по программе представляют в виде таблицы входных данных и таблицы проверяемых точек. Таблица проверяемых точек состоит из следующих граф:

код (десятичный или двоичный), соответствующий проверяемой точке;

десятичный эквивалент кода (только для двоичного кода);

номинальное значение измеряемой величины X, соответствующее проверяемой точке (выходной сигнал дискретного делителя).

4. При автоматической поверке допускается использование расчетно-экспериментального метода выбора проверяемых точек и метода последовательного поиска точки с погрешностью, превышающей предел допускаемых значений, а также проведение проверки погрешности при всех возможных показаниях основного диапазона измерений.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

ПРОВЕРЯЕМЫЕ ТОЧКИ ОСНОВНОГО ДИАПАЗОНА ИЗМЕРЕНИИ ВЫПУСКАЕМЫХ СЕРИЙНО ЦИУ, ИМЕЮЩИХ ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ В ЦЕПИ СРАВНЕНИЯ ИЛИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ И ВНЕСЕННЫХ В ГОСРЕЕСТР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИИ

1. В табл. П3.1 приведены проверяемые точки серийно выпускаемых ЦИУ, внесенных в Госреестр средств измерений, выбранные в соответствии с требованиями справочного приложения 2. Проверяемые точки выражены числом ступеней квантования без учета положений запятой на отсчетном устройстве.

2. В точках, приведенных в табл. П3.1, необходимо проводить опробование поверяемого ЦИУ в соответствии с п. 6.3 настоящих методических указаний.

3. При отсутствии в НТД на поверяемое ЦИУ указаний о недопустимости скачков систематической составляющей погрешности и положительных результатах опробования по п. 6.3 допускается проверять систематическую составляющую основной погрешности (см. п. 6.7 методических указаний) или основную погрешность (см. п. 6.8 методических указаний) только в подчеркнутых в табл. П3.1 точках.

4. Для серийно выпускаемых ЦИУ, отсутствующих в табл. П3.1, проверяемые точки при проверке в соответствии с пп. 6.3, 6.7, 6.8 принимают в соответствии с действующей НТД на ЦИУ конкретного типа.

Таблица П3.1

_____________

* Двоичные коды проверяемых точек для сокращения объема записи представлены в 16-тиричной системе счисления:

0 = 0000; 1 = 0001; 2 = 0010; 3 = 0011; 4 = 0100; 5 = 0101; 6 = 0110; 7 = 0111; 8 = 1000; 9 = 1001; А = 1010; В = 1011; С = 1100; D = 1101; Е = 1110; F = 1111.