Untitled document
Приложение к свидетельству № 53914/1
об утверждении типа средств измерений
Лист № 1
Всего листов 9
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Калибраторы универсальные Н4-20
Назначение средства измерений
Калибраторы универсальные Н4-20 (далее приборы) предназначены для поверки
(калибровки) средств измерений электрических и магнитных величин (амперметров,
вольтметров, ваттметров), средств измерений времени и частоты (частотомеров аналоговых
показывающих и самопишущих прямого действия).
Описание средства измерений
Принцип действия приборов основан на формировании напряжения постоянного или
переменного тока в заданном диапазоне частот, его масштабирования и усиления при
воспроизведении напряжения,преобразовании напряжения в ток, его масштабирования и
усиления при воспроизведении силы тока, измерении значения выходного параметра и его
подстройке по результатам измерения.
Конструктивно приборы состоят из следующих основных узлов:формирователя
опорного сигнала аналого-цифрового устройства, двух усилителей напряжения (до 200 В и до
1000 В), двух усилителей тока (до 2,5 А и до 20 А), устройства управления и индикации
микропроцессорного, коммутатора, контроллера, измерителя уровня напряжения, измерителя
силы тока, клавиатуры, блока питания.
Исходный уровень напряжения и силы постоянного или переменного тока
устанавливается в формирователе напряжения аналого-цифрового устройства (АЦУ).
Формирователь состоит из двух каналов:
- канал формирования напряжения (Канал U);
- канал формирования тока (Канал I).
Оба канала управляются от контроллера АЦУ по шине управления.
Для формирования гармонического измерительного сигнала в приборах реализован
метод прямого синтеза частоты. Формирование кодов гармонического сигнала выполняет
программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) контроллера АЦУ.
Формирование выходного параметра - напряжения или силы тока осуществляется с
помощью усилителей напряжения и усилителей тока.
Коммутация выходов усилителей для передачи воспроизводимого параметра на выход
приборов осуществляется с помощью механических реле по командам устройства управления и
индикации микропроцессорного.
Управление устройствами приборов осуществляется от устройства управления и
индикации микропроцессорного. Узел системы индикации и управления состоит из жидко-
кристаллического индикатора, печатных узлов с клавиатурой и микропроцессорного устройства.
Устройство управления и индикации принимает команды пользователя при управлении
с передней панели в ручном режиме или дистанционно через интерфейс RS-232 и Ehternet,
обрабатывает их и посылает необходимые коды управления на соответствующие устройства.
Измерители уровня напряжения и силы тока на выходе приборов обеспечивают
требуемую точность воспроизведения выходного параметра.
Блок питания обеспечивает формирование стабилизированных напряжений питания
узлов приборов при их работе от сети переменного тока напряжением (220±22) В с частотой
(50±1) Гц.
Приборы выполнены в корпусе настольно-переносного исполнения с гибкими
боковыми ручками. Внешние элементы конструкции представлены верхней и нижней
крышками, обшивками, декоративной панелью и профильными планками, скрепленными
угольниками в раму. Охлаждение приборов осуществляется естественным путем через
вентиляционные отверстия в крышках.
Лист № 2
Всего листов 9
Основой для монтажа большей части узлов прибора служит шасси, расположенное в
центре приблизительно на равном расстоянии от верхней и нижней крышек. Сверху на шасси
на металлических втулках крепятся усилители напряжения и тока. Эти усилители представляют
собой узлы печатные, силовые элементы которых расположены на пластинчатых радиаторах,
закрепленных вдоль боковых кронштейнов приборов. Снизу на шасси на аналогичных
металлических втулках закреплены измеритель силы тока, измеритель уровня напряжения,
формирователь опорного напряжения и контроллер. Все перечисленные узлы выполнены на
многослойных платах, монтаж элементов поверхностный.
Блок питания находится на поперечном кронштейне со стороны задней панели. На
аналогичном кронштейне со стороны передней панели размещен преобразователь 5 В.
На передней панели приборов размещены выключатель сети, ЖК-индикатор, кнопки
управления, выходные гнезда.
На задней панели приборов смонтированы: сетевой разъем со встроенными сетевыми
предохранителями, разъем для последовательного портала, разъем для «LAN», дополнительный
сетевой трансформатор, источник питания 48 В и калибровочный узел. На боковом кронштейне
у сетевого разъема расположен сетевой фильтр.
Общий вид прибора представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид прибора
Пломбирование прибора при выпуске из производства производится путём нанесения
оттискаметаллическогоклеймавзакрепительныечашкизаполненныемастикой,
расположенные на задней панели. Места пломбирования указаны на рисунке 2.
Лист № 3
Всего листов 9
Рисунок 2 - Места пломбирования прибора
Для реализации процесса управления прибором разработано встроенное программное
обеспечение в соответствии с требованиями ГОСТ 8.654-2009. Программное обеспечение
состоит из двух частей: метрологически значимой и сервисной.
Встроенное программное обеспечение позволяет:
- производить обработку информации, поступающей от аппаратной части;
- формировать массивы данных и сохранять их в памяти;
- отображать измерительную информацию на ЖК-индикаторе;
- формировать ответы на запросы, поступающие по интерфейсам связи.
Защитапрограммногообеспеченияотнепреднамеренныхипреднамеренных
изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Удаление запоминающего устройства или его замена другим устройством без
нарушения целостности конструкции прибора и пломб невозможны.
Идентификационныепризнакиметрологическизначимойчастипрограммного
обеспечения прибора приведены в таблице 1.
Таблица 1
Наименование
программного
обеспечения
Идентификацион-
ное наименование
программного
обеспечения
Номер версии
(идентификаци-
онный номер
программного
обеспечения)
Цифровой
идентификатор
программного
обеспечения
(контрольная сумма
исполняемого кода)
Алгоритм
вычисления
цифрового
идентификатора
программного
обеспечения
Калибратор
универсальный
Н4-20
Н4-20_Setup.exe
08.07.2013
Ox91Е9А87А
CRC-32
Метрологические и технические характеристики
Прибор обеспечивает воспроизведение напряжения постоянного тока в диапазоне
от 5
.
10
-4
до 1000 В. Пределы допускаемой основной погрешности прибора указаны в таблице 2.
Лист № 4
Всего листов 9
Предел воспроизведения
( Uп ), В
Пределы допускаемой основной
погрешности,
±(% от U + % от Uп)
Таблица 2
Максимальный ток
нагрузки, мА
0,2
2
20
200
1000
±(0,1 + 0,02)
±(0,05 + 0,01)
±(0,05 + 0,01)
±(0,1 + 0,05)
±(0,1 + 0,05)
20
200
200
40
14
где: U- значение воспроизводимого напряжения;
Uп - предел воспроизведения напряжения.
Дополнительная погрешность воспроизведения напряжения постоянного тока при
изменении температуры окружающего воздуха на каждые 10 ºС не превышает половины
основной погрешности.
Среднеквадратическое значение напряжения шумов и пульсаций в полосе частот от
10 Гц до 20 кГц на выходе прибора не превышает значений, указанных в таблице 3.
Предел воспроизведения ( Uп ), В
Таблица 3
0,2
2
20
200
1000
Напряжение шумов и пульсаций на выходе
прибора, не более, мВ
0,5
2
10
100
1250
Прибор обеспечивает воспроизведение среднеквадратического значения напряжения
переменного тока в диапазоне от 5
.
10
-4
до 950 В. Пределы допускаемой основной погрешности
прибора и частотные диапазоны указаны в таблице 4.
Предел воспроизведения
(Uп), В
Частотный диапазон,
Гц
Таблица 4
0,15
1,5
15
150
950
Пределы допускаемой основной
погрешности,
±(% от U + % от Uп)
±(0,2 + 0,1)
±( 0,1 + 0,02)
±(0,1 + 0,02)
±(0,1 + 0,05)
±(0,1 + 0,05)
от 40 до 5
.
10
3
от 40 до 5
.
10
3
от 40 до 5
.
10
3
от 40 до 5
.
10
3
от 40 до 3
.
10
3
где: U- значение воспроизводимого напряжения;
Uп - предел воспроизведения напряжения.
Дополнительная погрешность воспроизведения напряжения переменного тока при
изменении температуры окружающего воздуха на каждые 10 ºС не превышает половины
основной погрешности.
Пределы допускаемой основной погрешности установки частоты выходного напряжения
прибора ±(10
-3
F + 0,01) Гц.
где F - установленное значение частоты.
Лист № 5
Всего листов 9
Дискретность установки частоты 0,01 Гц.
Напряжение постоянной составляющей на выходе прибора при воспроизведении
напряжения переменного тока, коэффициент нелинейных искажений выходного напряжения,
максимальный ток нагрузки, максимальная допускаемая емкость нагрузки указаны в таблице 5.
Предел
воспроизведения
(Uп), В
Максимальный
ток нагрузки
(амплитудное
значение), мА
Максимальная
допускаемая
емкость нагрузки,
пФ
Напряжение
постоянной
составляющей
не более, мВ
Таблица 5
0,15
1,5
15
150
950
20
200
200
40
14
330
1000
1000
330
330
1
1
3
25
100
Коэффициент
нелинейных
искажений выходного
напряжения не более,
%
0,3
0,2
0,2
0,2
0,5
Прибор обеспечивает защиту от короткого замыкания в режимах воспроизведения
напряжения постоянного и переменного тока.
Среднее время установления выходного напряжения постоянного и переменного тока
не превышает 3 с.
Прибор обеспечивает воспроизведение силы постоянного тока в диапазоне от 5
.
10
-5
до 20 А. Пределы допускаемой основной погрешности прибора и максимальное падение
напряжения на нагрузке указаны в таблице 6.
Предел воспроизведения
(Iп), А
Таблица 6
0,002
0,02
0,2
2,5
20
Пределы допускаемой основной
погрешности,
±(% от I+ % от Iп)
±(0,1 + 0,1)
±(0,1 + 0,05)
±(0,1 + 0,01)
±(0,1 + 0,01)
±(0,1 + 0,1)
Максимальное падение
напряжения на
нагрузке, В
5
5
5
3
1
где: I- значение воспроизводимой силы тока;
Iп - предел воспроизведения силы тока.
Дополнительная погрешность воспроизведения силы постоянного тока при изменении
температуры окружающего воздуха на каждые 10 ºС не превышает половины основной
погрешности.
Среднеквадратическое значение силы тока шумов и пульсаций в полосе частот от 10 Гц
до 20 кГц на выходе прибора, значения максимального сопротивления нагрузки для каждого
предела воспроизведения силы тока указаны в таблице 7.
Предел воспроизведения,
(Iп), А
Таблица 7
0,002
0,02
0,2
2,5
20
Максимальное
сопротивление нагрузки,
Ом
2500
250
25
1,2
0,05
Уровень шумов и
пульсаций
не более, мА
0,05
0,1
0,1
1,0
50,0
Лист № 6
Всего листов 9
Приборобеспечиваетвоспроизведениесреднеквадратическогозначениясилы
переменного тока в диапазоне от 5
.
10
-4
до 20 А на частотах от 40 до 5 ∙ 10
3
Гц.
Пределы допускаемой основной погрешности прибора имаксимальное падение
напряжения на нагрузке указаны в таблице 8.
Предел воспроизведения,
(Iп), А
Таблица 8
0,002
0,02
0,2
2,5
20
Пределы допускаемой основной
погрешности,
±(% от I+ % от Iп)
±(0,1 + 0,1)
±(0,1 + 0,05)
±(0,1 + 0,03)
±(0,1 + 0,03)
±(0,1 + 0,1)
Максимальное падение
напряжения на
нагрузке, В
3,0
3,0
3,0
2,1
0,7
где: I- значение воспроизводимой силы тока;
Iп - предел воспроизведения силы тока.
Дополнительная погрешность воспроизведения силы постоянного тока при изменении
температуры окружающего воздуха на каждые 10 ºС не превышает половины основной
погрешности.
Пределы допускаемой основной погрешности установки частоты силы выходного тока
прибора ±(10
-3
F + 0,01) Гц.
где F - установленное значение частоты.
Дискретность установки частоты 0,01 Гц.
Постоянная составляющая силы тока в выходном сигнале и коэффициент нелинейных
искажений силы тока не превышает значений указанных в таблице 9.
Предел воспроизведения,
( Iп ), А
Таблица 9
0,002
0,02
0,2
2,5
20
Постоянная составляющая
силы тока не более,
мА
0,005
0,005
0,05
0,5
15
Коэффициент нелинейных
искажений силы выходного
тока не более, %
0,4
0,3
0,3
0,3
0,5
Среднее время установления силы постоянного и переменного тока не превышает 3 с.
Для обеспечения поверки ваттметров в приборе предусмотрен режим одновременного
воспроизведения напряжения и силы тока (как постоянного, таки переменного). При
одновременном воспроизведении синусоидальных сигналов на токовых и потенциальных
выходах прибора фазовый сдвиг между ними близок к нулю. Предельно допускаемые значения
фазового сдвига между напряжением и силой тока в зависимости от частоты сигналов указаны
в таблице 10.
Лист № 7
Всего листов 9
Диапазон частот напряжения
и силы тока воспроизводимых
прибором, Гц
Предельно допускаемые
значения фазового сдвига
между напряжением и силой
переменного тока, градус
Таблица 10
от 40 до 100
свыше 100 до 500
свыше 500 до 1000
свыше 1000 до 5000
Номинальное значение
фазового сдвига
между напряжением и
силой переменного
тока, градус
0
0
0
0
±0,2
±0,5
±1,0
±2,0
ПриборобеспечиваетинформационнуюсовместимостьсПЭВМпоканалу
RS-232 и каналу ETHERNET.
В режиме дистанционного управления прибор обеспечивает следующие системные
функции:
- программирование режимов работы;
- выдачу информации о режимах работы.
Таблица 11
Наименование характеристики
Прибор допускает непрерывную работу в рабочих условиях
применения в течение времени не менее
Значение
24 часов при
сохранении своих
технических
характеристик
18,5
452
556
210,5
Масса прибора не более, кг
Габаритные размеры прибора не более, мм:
длина
ширина
высота
Параметры электрического питания и потребляемая
мощность:
- напряжение питания сети переменного тока
(220±22) В, частотой
(50±1) Гц
и содержанием
гармоник до 5%
600 В·А
- мощность, потребляемая прибором от сети питания не более
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха
- относительная влажность воздуха
- атмосферное давление
Средняя наработка на отказ не менее
от 5 до 40
о
С
до 98 % при
температуре 25
о
С
от 84 до 106,7 кПа
10000 ч
По требованиям безопасности прибор соответствует ГОСТ Р 52319-2005, степень
загрязнения 2, категория измерений 1.
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель калибратора методом шелкографии. В эксплуатационной
документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.
Комплектность средства измерений
Комплект поставки прибора приведен в таблице 11.
Лист № 8
Всего листов 9
Примечание
Принадлежности для
использования
интерфейсов
Таблица 12
Коли-
Наименование, типОбозначение
чество
калибратор универсальный ТНСК.418115.001 1
Н4-20
Запасные части и принадлежности:
соединительТНСК.685611.2701
соединительТНСК.685611.270-011
соединительТНСК.685612.1031
соединительТНСК.685612.103-011
Красный, штекер 4 мм,
безопасный класс
Черный, штекер 4 мм,
безопасный класс
Красный, штекер 4 мм,
безопасный класс
Черный, штекер 4 мм,
безопасный класс
Slow-blow
MSL
1
SCF-121
вставка плавкая 250 В 4 АТ4АН250VIEC1272
шнур питания SCZ - 1R1
блок нагрузок ТНСК.469118.0011
кабель интерфейсный SS217-14 Патч-корд
(Еthernet )реверсивный RJ45
кабель интерфейсный
(RS-232)
Эксплуатационная документация:
руководство поТНСК.418115.001РЭ1
эксплуатации
формулярТНСК.418115.001ФО1
Калибратор универсальный ТНСК.418115.001Д91
Н4-20. Сервисная программа (СD - диск)
по требованию
заказчика
Поверка
осуществляется по документу ТНСК.418115.001 РЭ, раздел 8 «Поверка прибора», утвержденному
ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 14 октября 2013 г.
Основные средства поверки приведены в таблице 12.
0,1 … 500 мА
класс точности 0,1
1 Ом
±(0,005 … 0,02) %
Таблица 13
Наименование средства поверки
Вольтметр универсальный В7-81
Пределы измерения
U
=
10 мкВ … 1000 В
U
~
1 мВ … 750 В
I
=
100 нА … 20 А
I
~
10 мкА … 20 А
Погрешность
±(0,0028…0,0043)%
±(0,09 … 6,0)%
±(0,012…0,2)%
±( 0,11 … 0,6)%
U
~
на f 20 Гц…20 кГц
300 мкВ … 1000 В
0,01 Гц … 17,85 ГГц
(0,03 … 30) %
(0 … 360)
о
0,01 Ом
±(0,006…0,08)%
±(3
.
10
-4
… 2
.
10
-7
)
±(0,05… 1,5) %
±(0,1 … 0,15)
о
±(0,01 … 0,03) %
Миллиамперметр цифровой
СА3010/2-000
Калибратор-вольтметр универсальный
Н4-12
Частотомер универсальный Ч3-86А
Измеритель нелинейных искажений
автоматический С6-11
Измеритель разности фаз Ф2-34
Мера сопротивления переменного тока
МС-01
Мера сопротивления переменного тока
МС-1
Лист № 9
Всего листов 9
10 Ом
±(0,005 … 0,01) %
100 Ом
±(0,005 … 0,01) %
1000 Ом
Пределы измерения
Погрешность
Наименование средства поверки
Мера сопротивления переменного тока
МС-10
Мера сопротивления переменного тока
МС-100
Мера сопротивления однозначная
МС3050М
класс точности
0,002
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится давлением на специальную мастику двух пломб, которые
расположены на задней панели в местах крепления верхней и нижней крышек.
Сведения о методиках (методах) измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к калибраторам
универсальным Н4-20
ТНСК.418115.001ТУ Калибратор универсальный Н4-20. Технические условия.
Изготовитель
Акционерное общество «Научно - производственная фирма «Техноякс»
(АО «НПФ «Техноякс»)
ИНН 7719247218
Адрес: 105484, г. Москва, улица Парковая 16-я, дом. 30, эт. 4, пом. I, комн. № 5
Тел. (факс): (499) 464-23-47, 464-59-81
Web-сайт:
Е-mail: mail@tehnojaks.ru
Испытательный центр
Государственный центр испытаний средств измерений Федерального бюджетного
учреждения «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний
в Нижегородской области» (ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ»)
Адрес: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Республиканская, д. 1
Тел.: (831) 428-78-78, факс: (831) 428-57-48
E-mail: mail@nncsm.ru.
Аттестат аккредитации ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» по проведению испытаний
средств измерений в целях утверждения типа № 30011-08 от 15.08.2011 г.
Заместитель
Руководителя Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологииС.С. Голубев
М.п.« ___ » _______________ 2018 г.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.