ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

Отчет о результататах метрологической аттестации источника постянного электрического тока

1 АКТУАЛЬНОСТЬ АТТЕСТАЦИИ

Для оценки значений параметров функции R(t)электрического сопротивления используется плата аналого-цифрового преобразования ЛА- нІОМбРСІ, работающая в составе ПК, предназначенная для преобразования непрерывных (аналоговых) входных сигналов в цифровой код.

Для адаптации платы к задачам экспериментальных исследований был спроектирован и изготовлен измерительный преобразователь в виде источника тока, позволяющий выполнять преобразование сопротивления в напряжение. Источник тока выполнен на основе биполярного, малошумящего массива транзисторов THAT320P14-U. Он позволяет получать стабильный электрический ток силой 10 мА. С целью повышения надежности стабилизации значения тока источник защищен от внешних воздействий (влияния электромагнитных и тепловых полей, механических ударов и вибраций) путем удаления от механического испытательного стенда, экранирования и термостатирования. Основным требованием к источнику является стабильность поддержания тока в заданном диапазоне при изменении сопротивления нагрузки в интервале от 0,1 до 5 Ом. Преобразователь оснащен цепью электрической защиты.

Таким образом, для повышения достоверности результатов экспериментальных исследований необходимо гарантировать стабильность значений электрического тока, то есть определить его действительное значение и предельные значения относительной погрешности источника тока. Для решения поставленной задачи проведена метрологическая аттестация источника тока (в статическом режиме работы) с использованием универсальных средств измерения и образцовых резистивных мер.

2 ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

При аттестации источника тока с помощью стенда использовалось следующее оборудование:

- источник тока (объект аттестации);

- образцовая резистивная мера Р 3026 (диапазон изменения электрического сопротивления: 0,01..

- источник постоянного напряжения ВИП-010;

- прибор комбинированный цифровой Щ 301-1;

- набор образцовых резисторов с номинальными значениями сопротивления 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0 МОм и допуском δ= ±0,5%.

3 МЕТОДИКА АТТЕСТАЦИИ

Методика аттестации источника тока заключается в следующем.

1 Собирают электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника постоянного напряжения, источника тока и резистивной меры (или образцового резистора). Параллельно резистивной мере подключают прибор Щ 301-1, измеряющий падение напряжения на резистивной мере.

2 Устанавливают значение электрического тока I = 10 мА. Для этого на резистивной мере устанавливают значение сопротивления R = 0,1 кОм и, плавно регулируя напряжение источника (U ≈ 12 В), фиксируют момент, в который прибор Щ 301-1 покажет значение напряжения U = 0,1 В.

3 Последовательно устанавливают значения сопротивления резистивной меры и образцовых резисторов согласно данным таблицы Ж.1. Для каждого значения сопротивления с помощью прибора Щ 301-1 проводят многократные измерения (по 10 отсчетов) падения напряжения на резистивной мере.

4 Для каждого значения сопротивления находят среднее арифметическое значение падения напряжения и его среднеквадратическое отклонение.

5 По полученным экспериментальным данным строят градуировочную характеристику источника тока и определяют его относительную погрешность.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ

Экспериментальные данные, полученные при проведении аттестации источника электрического тока, представлены в таблице Ж.1.

5 РЕЗУЛЬТАТЫ АТТЕСТАЦИИ

По полученным экспериментальным данным с помощью метода наименьших квадратов построена градуировочная характеристика источника электрического тока, показанная на рисунке Ж.1.

Рисунок Ж.1 - График градуировочной характеристики источника тока

На основании графика рисунка Ж.1 и данных таблицы Ж.1 определена максимально возможная относительная погрешность δпреобразования источником тока электрического сопротивления Rв напряжение U:

Где U_p, U_h- расчетное и измеренное значения напряжения.

Погрешность διстабилизации тока будет равна погрешности δ,так как в качестве сопротивления использовались образцовые резисторы, погрешности которых пренебрежимо малы по сравнению с погрешностью источника тока.

Погрешность δ₁стабилизации электрического тока в диапазоне сопротивления R∈[1..10] Ом в источнике тока составила δ₁≈ 4%, при R∈(10..100] Ом - δ₁≈ 2%, что удовлетворяет условиям проведения экспериментальных исследований активного электрического сопротивления, находящегося в области R∈[1..10] Ом .

Таблица Ж.1 - Экспериментальные данные

Продолжение таблицы Ж.1