способ аттестации омического делителя напряжения
Классы МПК: | G01R35/00 Испытания и калибровка приборов, относящихся к другим группам данного подкласса |
Автор(ы): | Степанков В.В., Топорова Е.В. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество открытого типа "Научно- исследовательский, проектно-конструкторский институт высоковольтного аппаратостроения" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-11-09 публикация патента:
27.07.1997 |
Использование: при измерении высокого постоянного напряжения с помощью омического делителя напряжения. Сущность: аттестацию делителя образцовым средством измерения /образцовым делителем электростатическим киловольметром и т.п./ производят до части номинального напряжения делителя,ю определяемой номинальным напряжением образцового измерения, не ниже 25% номинального напряжения аттестуемого делителя, затем вычисляют неисключенную систематическую погрешность аттестации, дважды снимают вольтамперную характеристику высоковольтного плеча делителя: сначала с помощью образцового измерения до части номинального напряжения делителя ( Uвн=F(i)), а затем с помощью шарового измерительного разрядника до номинального напряжения делителя Uш=f(I)), и вычисляют коэффициент линейной регрессии зависимости Uвн=f(i) и среднеквадратичные отклонения S1 и S2. При сравнении среднеквадратичных отклонений S1 и S2 должно выполняться условие: S2 <S. При выполнении этого условия можно утверждать, что погрешность аттестуемого делителя не превысит заданную (класс точности а) в диапазоне до минимального напряжения.
Формула изобретения
Способ аттестации омического делителя напряжения, к нижнему плечу которого подключен вольтметр, при котором напряжение ступенчато подают на делитель, измеряют это напряжение на каждой ступени с помощью образцового средства измерения, сравнивают измеренное значение с показаниями вольтметра и вычисляют погрешность аттестации, отличающийся тем, что напряжение ступенчато подают до части номинального напряжения, определяемой номинальным напряжением образцового средства измерения, но не ниже 25% номинального напряжения аттестуемого делителя и сравнивают его с значением, вычисленным по формулеX a b/100
где a класс точности, с которым должен быть аттестован делитель;
b часть номинального напряжения, до которой делитель аттестуется образцовым средством,
при этом, если погрешность не превышает этого значения, то дважды снимают вольт-амперную характеристику высоковольтного плеча делителя путем ступенчатой подачи напряжения, в первом случае до части номинального напряжения с регистрацией этого напряжения на каждой ступени с помощью образцового средства измерения и тока с помощью амперметра и по полученным значениям тока и напряжения вычисляют коэффициент линейной регрессии по формуле
где K коэффициент линейной регрессии;
n число измерений;
Ui значение напряжения при i-ом измерении;
Ii значение тока при i-ом измерении,
а во втором случае до номинального напряжения с регистрацией этого напряжения на каждой ступени с помощью шарового измерительного разрядника и тока с помощью амперметра, по полученным значениям тока и напряжения в диапазоне до номинального напряжения образцового средства измерения вычисляют среднеквадратичное отклонение S1 по формуле
где Uш напряжение шарового измерительного разрядника при каком-либо значении тока I;
UВНИ напряжение, измеренное с помощью образцового средства измерения при том же значении тока;
n число измерений (ступеней напряжения),
а для значений напряжений в диапазоне от номинального значения образцового средства измерения до номинального значения аттестуемого делителя вычисляют среднеквадратичное отклонение S2 по формуле
далее сравнивают значения S1 и S2, при этом результат аттестации считают положительным, если выполняется неравенство S2 S1.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электронике, а именно к способу измерений высокого постоянного напряжения с помощью омического делителя напряжения. Известны способы аттестации делителей высокого напряжения, предусматривающие сравнение значений напряжений, измеряемых с помощью аттестуемого делителя и с помощью образцового средства измерения (образцового делителя, статического киловольтметра и тому подобного). Но эти способы аттестации предусматривают использование средства измерения на номинальное напряжение, не ниже номинального напряжения аттестуемого делителя, что иногда представляет серьезную проблему ввиду сложности, высокой стоимости и трудности транспортировки образцового средства измерения. Наиболее близким к изобретению является способ аттестации омического делителя с помощью образцового делителя напряжения, заключающийся в одновременном измерении напряжений в диапазоне номинальных значений аттестуемого делителя этим делителем и включенным параллельно образцовым делителем, сравнении результатов измерений и вычислений коэффициента деления, при этом образцовый делитель должен иметь класс точности не более 1 и [1 и 2]Однако известный способ имеет тот недостаток, что для его осуществления необходим образцовый делитель напряжения на номинальное напряжение аттестуемого делителя, который зачастую является дорогостоящим и труднотранспортируемым изделием. Задача изобретения снижение затрат на аттестацию омического делителя напряжения путем использования образцового средства измерения на более низкое номинальное напряжение, чем аттестуемый делитель. Сущность изобретения состоит в том, что аттестацию делителя образцовым средством измерения (образцовым делителем, электростатическим киловольтметром и тому подобным) производят до части номинального напряжения делителя, определяемой номинальным напряжением образцового средства измерения, не ниже 25% номинального напряжения аттестуемого делителя, затем вычисляют неисключенную систематическую погрешность аттестации, значение которой не должно превышать величину, определяемую по формуле
Х ав/ 100, (1)
где a класс точности, с которым должен быть аттестован делитель;
b часть номинального напряжения, до которой делитель аттестуется образцовым средством,
Далее дважды снимают вольт-амперную характеристику высоковольтного плеча делителя: сначала с помощью образцового средства измерения до части номинального напряжения делителя (Uвн F (I)), а затем с помощью шарового измерительного разрядника до минимального напряжения делителя (Uш f (I)), и вычисляют коэффициент линейной регрессии зависимости Uвн f (I) по формуле:
,
и среднеквадратичные отклонения по формулам:
,
где
Uш напряжение шарового измерительного разрядника при каком-либо значении тока I;
Uвни напряжение, измеренное с помощью образцового средства измерения при том же значении тока;
n число измерений (ступеней напряжения)
i номер измерения (ступени напряжения)
,
где Uш напряжение шарового измерительного разрядника при каком-либо значении тока I;
Uвнэ напряжение, определенное по экстраполированной зависимости;
Uвн f (I) при том же значении тока;
n число измерений (ступеней напряжения). При сравнении среднеквадратичных отклонений S1 и S2 должно выполняться условие: S2 < S1. При выполнении этого условия можно утверждать, что погрешность аттестуемого делителя не превысит заданную (класс точности а) в диапазоне до минимального напряжения. Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что для аттестации делителя используют образцовое средство измерения на напряжение более низкое, чем номинальное напряжение аттестуемого делителя, но не ниже 25% номинального напряжения аттестуемого делителя. Использование предлагаемого способа аттестации омического делителя обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: использование образцового средства измерения, номинальное напряжение которого существенно ниже номинального напряжения аттестуемого делителя, исключает необходимость иметь дорогостоящее оборудование для аттестации делителя и позволяет снизить затраты на аттестацию.
Класс G01R35/00 Испытания и калибровка приборов, относящихся к другим группам данного подкласса