RU2805131C1

RU2805131C1 - Method for transmitting unit of alternating electrical voltage from reference converter to calibrators and voltmeters for a number of frequencies

Info

Publication number: RU2805131C1
Application number: RU2021108524A
Authority: RU
Inventors: Иван Борисович Черкасов; Марина Александровна Черкасова; Тимур Фанильевич Мамлеев; Анатолий Петрович Гончаров
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2023-10-11

Abstract

FIELD: measuring devices.

SUBSTANCE: method for transmitting a unit of alternating electrical voltage from the reference voltage converter to universal and multifunctional calibrators of the H4 group and to AC voltmeters includes conducting primary measurements consisting of a total number of (n + 4) measuring operations for a number of n frequencies, determining the reference thermal EMF before and after measurements at a number of frequencies, calculation of two values of thermal EMF drift according to thermal EMF readings from direct current voltages of positive and negative polarity, assessment of adequacy by taking into account thermal EMF drift in time and stability of the measurements, which is established by the equality of thermal EMF drift values from positive and negative polarity voltages before and after carrying out measurements at a number of alternating voltages, while in order to transmit a unit of alternating electrical voltage, an additional assessment of adequacy of the measurements is carried out by tracking the difference in the readings of the values of the calibrator, reference and verified measuring instruments.

EFFECT: reduction in the total number of measuring operations with a reference voltage measuring transducer, binding to the measurement scales of calibrated instruments, and possibility of additional assessment of adequacy of the measurements.

1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при проведении поверочных, калибровочных и регулировочных работ с калибраторами универсальными и многофункциональными группы Н4- и вольтметрами переменного тока. Отличием от известных ранее способов является сокращение временных затрат на передачу единицы переменного напряжения за счет сокращения общего количества измерительных операций¹ (¹ Здесь и далее под измерительной операцией понимается однотипная последовательность действий, заключающаяся в установке заданного значения напряжения, установлении показаний и снятии значений термоЭДС с эталонного преобразователя и поверяемого средства измерений) с проведением дополнительной оценки адекватности проведенных измерений.The present invention relates to measuring technology and can be used when carrying out verification, calibration and adjustment work with universal and multifunctional calibrators of the H4 group and alternating current voltmeters. The difference from previously known methods is the reduction in time spent on transmitting a unit of alternating voltage by reducing the total number of measuring operations ¹ ( ¹ Here and below, a measuring operation is understood as a similar sequence of actions, consisting of setting a given voltage value, establishing readings and taking thermoEMF values from a reference converter and the measuring instrument being verified) with an additional assessment of the adequacy of the measurements taken.

Известен способ передачи единицы переменного напряжения от эталонного преобразователя напряжения, описанный в ГОСТ 8.458-82, в основу которого положено разновременное сравнение значения термоЭДС эталонного и поверяемого преобразователей на переменном напряжении опорной частоты 1 кГц со значением термоЭДС на постоянном напряжении, при условии поддержания значения термоЭДС эталонного преобразователя напряжения неизменной.There is a known method of transmitting a unit of alternating voltage from a reference voltage converter, described in GOST 8.458-82, which is based on a multi-time comparison of the thermoEMF value of the reference and verified converters at an alternating voltage of a reference frequency of 1 kHz with the thermoEMF value at a constant voltage, provided that the value of the reference thermoEMF is maintained voltage converter unchanged.

Применяемая измерительная схема, представленная на Фиг. 1, во всех далее изложенных способах одинакова и соответствует методу непосредственного сличения при передаче единицы переменного напряжения. Измерительная схема состоит из: эталонного преобразователя напряжения [1], калибратора универсального многофункционального группы Н4-, используемого в качестве источника постоянных и переменных напряжений [2], поверяемого преобразователя напряжения или поверяемого вольтметра переменного тока [3]. Отсчеты термоЭДС с эталонного и поверяемого преобразователей напряжения производятся с помощью двухканального вольтметра постоянного тока с высокой разрешающей способностью [4]. Источник [1] и вольтметр постоянного тока [4] управляются по описанному далее алгоритму дистанционно, посредством управляющей электронно-вычислительной машины (компьютера) [5].The applied measuring circuit shown in Fig. 1, in all of the following methods is the same and corresponds to the method of direct comparison when transmitting a unit of alternating voltage. The measuring circuit consists of: a reference voltage converter [1], a universal multifunctional calibrator of the H4- group, used as a source of direct and alternating voltages [2], a verifiable voltage converter or a verifiable AC voltmeter [3]. ThermoEMF readings from the reference and voltage converters being verified are made using a two-channel DC voltmeter with high resolution [4]. The source [1] and the DC voltmeter [4] are controlled according to the algorithm described below remotely, using a control electronic computer (computer) [5].

Для определения погрешностей поверяемых средств измерений, в измерительной схеме проводятся первичные измерения и их математическая обработка. План первичных измерений состоит из последовательности измерительных операций, каждая из которых заключается в установке напряжения определенного рода с источника напряжения (U_xC), выдержке времени (в течение которого устраняется переходной процесс на эталонном преобразователе), и измерении термоЭДС преобразователей (или значения напряжения - с поверяемого вольтметра переменного тока) от напряжений различной частоты и рода (Е_хС, Volt_xC) с одним номинальным значением U_н. В результате проведения каждой измерительной операции (отсчете) регистрируются:To determine the errors of verified measuring instruments, primary measurements and their mathematical processing are carried out in the measuring circuit. The primary measurement plan consists of a sequence of measuring operations, each of which consists of setting a voltage of a certain kind from the voltage source (U _xC ), a time delay (during which the transient process on the reference converter is eliminated), and measuring the thermoEMF of the converters (or voltage value - with verified AC voltmeter) from voltages of various frequencies and types (E _xC , Volt _xC ) with one nominal value U _n . As a result of each measuring operation (counting), the following are recorded:

- результаты измерений термоЭДС эталонного преобразователя напряжения (далее по тексту присваиваются переменным с индексом Е);- results of thermoEMF measurements of a reference voltage converter (hereinafter assigned to variables with index E);

- среднеквадратические значения напряжений, установленных на источнике постоянных и переменных напряжений (далее по тексту присваиваются переменным с индексом U);- root-mean-square values of voltages installed at the source of constant and alternating voltages (hereinafter assigned to variables with the index U);

результаты измерений напряжений поверяемым вольтметром переменного тока или термоЭДС поверяемого преобразователя (далее по тексту присваиваются переменным с индексом Volt).results of voltage measurements with an AC voltmeter being verified or thermoEMF of a converter being verified (hereinafter assigned to variables with the Volt index).

В данном способе план первичных измерений состоит из последовательности четырех измерительных операций от напряжений одного номинального значения:In this method, the primary measurement plan consists of a sequence of four measuring operations from voltages of the same nominal value:

1. от переменного напряжения опорной частоты 1 кГц 1. from alternating voltage reference frequency 1 kHz

2. от постоянного напряжения положительной полярности 2. from direct voltage of positive polarity

3. от постоянного напряжения отрицательной полярности 3. from constant voltage of negative polarity

4. от переменного напряжения опорной частоты 1 кГц, повторно 4. from alternating voltage reference frequency 1 kHz, repeatedly

Далее расчет погрешности происходит по алгоритму, описанному в ГОСТ 8.458-82.Next, the error is calculated according to the algorithm described in GOST 8.458-82.

При использовании данного способа, общее количество измерительных операций, проводимое для переменных напряжений с одним номинальным среднеквадратическим значением и рядом из n частот определяется, как (n×4).When using this method, the total number of measuring operations carried out for alternating voltages with one nominal rms value and a number of n frequencies is determined as (n×4).

Известен другой способ передачи единицы переменного напряжения от эталонного преобразователя напряжения, описанный в ГОСТ 8.458-82, в основу которого положено разновременное сравнение значений термоЭДС эталонного и поверяемого преобразователей на частотах от 10 Гц до 30 МГц с их значениями на опорной частоте 1 кГц, при условии поддержания термоЭДС эталонного преобразователя напряжения неизменной.There is another known method for transmitting a unit of alternating voltage from a reference voltage converter, described in GOST 8.458-82, which is based on a multi-time comparison of the thermoEMF values of the reference and verified converters at frequencies from 10 Hz to 30 MHz with their values at a reference frequency of 1 kHz, provided maintaining the thermoEMF of the reference voltage converter unchanged.

В данном способе план первичных измерений состоит последовательности трех измерительных операций от переменных напряжений одного номинального значения различной частоты:In this method, the primary measurement plan consists of a sequence of three measuring operations from alternating voltages of the same nominal value of different frequencies:

1. от переменного напряжения измеряемой частоты (из диапазона частот 10 Гц…30 МГц) 1. from alternating voltage of the measured frequency (from the frequency range 10 Hz...30 MHz)

2. от переменного напряжения с опорной частотой (1 кГц) 2. from alternating voltage with reference frequency (1 kHz)

3. от переменного напряжения измеряемой частоты (из диапазона частот 10 Гц...30 МГц), повторно 3. from alternating voltage of the measured frequency (from the frequency range 10 Hz...30 MHz), repeatedly

Недостатком данного способа является необходимость определения погрешности компарирования поверяемого преобразователя переменного напряжения опорной частоты относительно напряжений постоянного тока перед проведениями измерений по первому способу.The disadvantage of this method is the need to determine the comparison error of the reference frequency AC voltage converter being verified relative to the DC voltages before carrying out measurements using the first method.

При использовании известных способов, количество измерительных операций, проводимое для переменных напряжений с одним номинальным среднеквадратическим значением и рядом из n частот, где одна из них будет опорной частотой 1 кГц, в общей сложности определяется, как (и n×3+1).When using known methods, the number of measuring operations carried out for alternating voltages with one nominal rms value and a series of n frequencies, where one of them will be a reference frequency of 1 kHz, is determined in total as (and n×3+1).

Оба известных сцособа не учитывают, что термоЭДС эталонного преобразователя напряжения постоянно изменяется во времени и зависит, как от стабильности уровня источника напряжений, так и от ряда внутренних факторов, характерных для отдельного экземпляра эталонного преобразователя. Кроме того, перед каждым измерением термоЭДС поверяемого преобразователя, известные способы требуют проведения дополнительных операций регулировки уровня напряжения по значению термоЭДС эталонного преобразователя, что не позволяет проводить измерения через равные промежутки времени. Остаточное минимальное отклонение результатов измерений термоЭДС эталонного преобразователя при этом не учитывается, что вносит дополнительную погрешность в результаты измерений.Both known methods do not take into account that the thermoEMF of the reference voltage converter constantly changes over time and depends both on the stability of the level of the voltage source and on a number of internal factors characteristic of an individual instance of the reference converter. In addition, before each measurement of the thermoEMF of the converter being verified, known methods require additional operations to adjust the voltage level based on the thermoEMF value of the reference converter, which does not allow measurements to be taken at regular intervals. The residual minimum deviation of the thermoEMF measurement results of the reference converter is not taken into account, which introduces an additional error into the measurement results.

Наиболее приближенным к предлагаемому способу является способ, описанный в ГОСТ Ρ 8.866-2014, который позволяет учитывать отклонение результатов измерений эталонного преобразователя, поскольку измерения термоЭДС и вычисления отклонений результатов измерений эталонного и поверяемого преобразователей в измерительной схеме проводятся независимо друг от друга, после чего определяется разность показаний между ними.The closest to the proposed method is the method described in GOST P 8.866-2014, which allows taking into account the deviation of the measurement results of the reference transducer, since thermoEMF measurements and calculations of deviations of the measurement results of the reference and verified transducers in the measuring circuit are carried out independently of each other, after which the difference is determined indications between them.

План первичных измерений по количеству измерительных операций, описанный в ГОСТ Ρ 8.866-2014 не отличается от описанного в ГОСТ 8.458-82, а главным отличием является разовое проведение регулировочных операций, перед началом проведения измерений, позволяющее использовать примерно равные уровни среднеквадратических значений постоянных и переменных напряжений с источника калиброванных напряжений во время проведения измерений.The plan for primary measurements in terms of the number of measuring operations described in GOST P 8.866-2014 does not differ from that described in GOST 8.458-82, and the main difference is the one-time adjustment operations carried out before starting measurements, which allows the use of approximately equal levels of rms values of direct and alternating voltages from a source of calibrated voltages during measurements.

Все вышеописанные способы измерений:All of the above measurement methods:

- позволяют передавать единицу переменного напряжения только для термоэлектрических преобразователей, результат погрешности которых выражается в относительной форме;- allow the transmission of a unit of alternating voltage only for thermoelectric converters, the result of the error of which is expressed in relative form;

- неприменимы для передачи единицы переменного напряжения таким средствам измерений, как калибраторы универсальные многофункциональные группы Н4- и вольтметры переменного тока;- are not applicable for transmitting alternating voltage units to such measuring instruments as calibrators, universal multifunctional groups H4- and alternating current voltmeters;

- описывают передачу единицы переменного напряжения одного номинального среднеквадратического значения и одной частоты.- describe the transmission of a unit of alternating voltage of one rated root mean square value and one frequency.

Целью предлагаемого изобретения является сокращение временных затрат на передачу единицы переменного напряжения при измерениях с одним номинальным напряжением на частотах за счет сокращения общего количества измерительных операций с проведением дополнительной оценки адекватности проведенных измерений.The purpose of the present invention is to reduce the time spent on transmitting a unit of alternating voltage when making measurements with one rated voltage at frequencies by reducing the total number of measuring operations with an additional assessment of the adequacy of the measurements taken.

Поставленная цель достигается изменением плана проведения первичных измерений и заключается в возможности получить результаты измерений сопоставимой точности, при сокращении общего количества измерительных операций. Для передачи единицы переменного напряжения с одним номинальным среднеквадратическим значением U_н и рядом различных частот, первичные измерения проводятся в сокращенной последовательности.The goal is achieved by changing the plan for conducting primary measurements and is the ability to obtain measurement results of comparable accuracy, while reducing the total number of measuring operations. To transmit a unit of alternating voltage with one nominal root mean square value U _n and a number of different frequencies, primary measurements are carried out in an abbreviated sequence.

Предлагаемый способ измерений применим при передаче единицы переменного напряжения одного номинального среднеквадратического значения U_н для частотного ряда, состоящего из двух и более частот (n≥2). При этом, используется эталонный преобразователь напряжения одного номинального значения.The proposed measurement method is applicable when transmitting a unit of alternating voltage of one nominal root mean square value U _n for a frequency series consisting of two or more frequencies (n≥2). In this case, a reference voltage converter of one rated value is used.

План проведения первичных измерений состоит из следующей последовательности измерительных операций:The primary measurement plan consists of the following sequence of measurement operations:

- от постоянного напряжения положительной полярности - from direct voltage of positive polarity

- от постоянного напряжения отрицательной полярности - from constant voltage of negative polarity

- от переменного напряжения частотой - from alternating voltage frequency

При использовании данного способа, общее количество измерительных операций, проводимое для переменных напряжений с одним номинальным среднеквадратическим значением и рядом из n частот определяется, как (n+4).When using this method, the total number of measuring operations carried out for alternating voltages with one nominal rms value and a number of n frequencies is determined as (n+4).

Преимуществом данного способа, по сравнению с известными, является проведение существенно меньшего количества измерительных операций при передаче единицы переменного напряжения на частотах с одним номинальным среднеквадратическим значением.The advantage of this method, compared to the known ones, is that it carries out a significantly smaller number of measuring operations when transmitting a unit of alternating voltage at frequencies with one nominal root mean square value.

За длительное время проведения последовательности измерений вероятен дрейф термоЭДС эталонного преобразователя, который необходимо учесть по окончании измерений, произвести оценку адекватности проведенных измерений и откорректировать результаты измерений. Для этого вычисляется два значения дрейфа термоЭДС по показаниям термоЭДС от напряжений постоянного тока положительной и отрицательной полярностей, которые должны составить сопоставимые значения.Over a long period of carrying out a sequence of measurements, the thermoEMF of the reference converter may drift, which must be taken into account at the end of the measurements, assess the adequacy of the measurements taken and correct the measurement results. To do this, two values of thermoEMF drift are calculated based on thermoEMF readings from direct current voltages of positive and negative polarities, which should be comparable values.

То есть, оценка адекватности учета дрейфа термоЭДС во времени и стабильности проведенных измерений устанавливается по равенству значений дрейфа термоЭДС от напряжений положительной и отрицательной полярностей до и после проведения измерений на ряде переменных напряжений:That is, the assessment of the adequacy of taking into account the drift of thermoEMF over time and the stability of the measurements taken is established by the equality of the values of the drift of thermoEMF from voltages of positive and negative polarities before and after measurements on a number of alternating voltages:

где n - количество частот в ряду.where n is the number of frequencies in the series.

Значения и «n+1» и «n+3» в знаменателях формулы (3) описывают количество временных промежутков для учета линейного приращения (дрейфа) термоЭДС эталонного преобразователя при условии измерения термоЭДС через равные промежутки времени. Это легко достижимо при выполнении измерений в автоматизированном режиме.The values “n+1” and “n+3” in the denominators of formula (3) describe the number of time intervals to take into account the linear increment (drift) of the thermoEMF of the reference converter, provided that the thermoEMF is measured at equal time intervals. This is easily achievable when performing automated measurements.

Невыполнение условия, изложенного в формуле (3), может означать либо малое значение (отсутствие) дрейфа термоЭДС, либо высокую кратковременную нестабильность термоЭДС эталонного преобразователя или источника постоянных напряжений. Установить конкретную причину возможно, оценив характеристики стабильности поверяемого преобразователя или вольтметра переменного тока по такому же алгоритму. Если они повторяют поведение эталонного преобразователя, то нестабильность вызвана работой источника. В противном случае требуется провести проверку работоспособности эталонного преобразователя.Failure to fulfill the condition stated in formula (3) may mean either a low value (absence) of thermoEMF drift, or high short-term instability of the thermoEMF of the reference converter or constant voltage source. It is possible to establish a specific cause by assessing the stability characteristics of the converter or AC voltmeter being tested using the same algorithm. If they repeat the behavior of the reference converter, then the instability is caused by the operation of the source. Otherwise, it is necessary to check the functionality of the reference converter.

Опорное значение термоЭДС, измеренное до проведения измерений на ряде частот E_{DC_0} определяется, как среднее арифметическое из термоЭДС положительной и отрицательной полярностей:The reference value of thermoEMF measured before measurements at a number of frequencies E _{DC_0} is determined as the arithmetic mean of thermoEMF of positive and negative polarities:

Таким же образом определяется и опорное значение термоЭДС, измеренное после проведения измерений на ряде частот In the same way, the reference value of thermoEMF is determined, measured after measurements at a number of frequencies

После этого, вычисляется дрейф термоЭДС по постоянному напряжению за время проведения измерений ΔE_DC:After this, the thermoEMF drift is calculated by constant voltage during the measurement time ΔE _DC :

Следовательно, коррекция термоЭДС для каждого измерения на i-той частоте будет вводиться, как:Consequently, thermoEMF correction for each measurement at the i-th frequency will be entered as:

где i - номер частоты из ряда частот;where i is the frequency number from a number of frequencies;

n - количество частот в ряду с одним номинальным значением.n is the number of frequencies in a series with one nominal value.

Добавление значения 0,5 к «i» (от 1,5 до «n+0,5») в числителе формулы (7) вызвано необходимостью правильного отсчета линейного дрейфа термоЭДС эталонного преобразователя во времени - между медианными временными отметками от измерений на постоянном токе (т.е., учитывая момент времени между измерениями термоЭДС преобразователя положительной и отрицательной полярности). По этой же причине используется добавление значения 2 к «n» (3, за вычетом номера частоты).Adding the value 0.5 to “i” (from 1.5 to “n+0.5”) in the numerator of formula (7) is caused by the need to correctly measure the linear drift of the thermoEMF of the reference converter in time - between the median time stamps from DC measurements (i.e., taking into account the moment of time between measurements of the thermoEMF of the converter of positive and negative polarity). For the same reason, adding the value 2 to “n” (3, minus the frequency number) is used.

В дальнейшем, при определении погрешностей используются только откорректированные значения термоЭДС и усредненное опорное значение термоЭДС по постоянному току E_DC:In the future, when determining errors, only corrected thermoEMF values are used and averaged reference thermoEMF value for direct current E _DC :

Предлагаемый способ допускает отсутствие регулировочных операций источником напряжений, что с одной стороны способствует совместимости с ранее известными способами, а с другой стороны способствует повышению производительности измерений. Проведение регулировочных операций поверяемых средств измерений допускается проводить только на напряжениях переменного тока. На напряжениях постоянного тока регулировка недопустима, поскольку она должна быть выполнена до проведения измерений с эталонным преобразователем и является опорным значением.The proposed method allows for the absence of adjustment operations by the voltage source, which, on the one hand, promotes compatibility with previously known methods, and on the other hand, helps to increase measurement productivity. Adjustment operations of verified measuring instruments may be carried out only on alternating current voltages. At DC voltages, adjustment is not permitted because it must be performed before measurements with a reference transducer and is a reference value.

По результатам корректировки термоЭДС, производится расчет отклонения результатов измерений переменного напряжения, полученных в ходе измерений эталонным преобразователем по отношению к постоянному и выраженный в относительной форме Based on the results of thermoEMF adjustment, the deviation of the measurement results of alternating voltage obtained during measurements with a reference converter in relation to constant voltage is calculated and expressed in relative form

где N=1 в случае применения эталонного преобразователя с линейной функцией преобразования (по ГОСТ Ρ 8.866-2014) и N=2 в случае применения эталонного преобразователя с квадратичной функцией преобразования (по ГОСТ Ρ 8.866-2014).where N=1 in the case of using a reference converter with a linear conversion function (according to GOST P 8.866-2014) and N=2 in the case of using a reference converter with a quadratic conversion function (according to GOST P 8.866-2014).

Результат отклонения установки напряжения переменного тока относительно напряжений постоянного тока на источнике вычисляется следующим образом:The result of the deviation of the AC voltage setting relative to the DC voltages at the source is calculated as follows:

В случае, если в ходе проведения измерений с источника устанавливаются равнономинальные значения напряжений, то результат отклонения обнуляется.If during measurements from the source equal rated voltage values are established, then the result of the deviation is reset to zero.

Привязка результата измерений эталонным преобразователем напряжения к шкале воспроизведения переменного напряжения поверяемого источника напряжений i-й частоты выполняется в форме расчета действительного значения переменного напряжения, воспроизведенного источником и определяется, как:Linking the measurement result with a reference voltage converter to the alternating voltage reproduction scale of the i-th frequency voltage source being verified is carried out in the form of calculating the actual value of the alternating voltage reproduced by the source and is defined as:

Где - значение относительной систематической погрешностиWhere - relative systematic error value

компарирования напряжения переменного тока i-й частоты к напряжению постоянного тока эталонного преобразователя.comparing the AC voltage of the i-th frequency to the DC voltage of the reference converter.

Результат измерений отклонения напряжения переменного тока относительно напряжений постоянного тока поверяемого преобразователя (или поверяемого вольтметра переменного тока), выражаемый в относительной форме вычисляется следующим образом:The result of measuring the deviation of the AC voltage relative to the DC voltages of the converter being verified (or the AC voltmeter being verified), expressed in relative form is calculated as follows:

где N=1 в случае применения вольтметра переменного тока или поверяемого преобразователя с линейной функцией преобразования (по ГОСТ Ρ 8.866-2014) и N=2 в случае применения поверяемого преобразователя с квадратичной функцией преобразования (по ГОСТ Ρ 8.866-2014).where N=1 in the case of using an alternating current voltmeter or a verified converter with a linear conversion function (according to GOST P 8.866-2014) and N=2 in the case of using a verified converter with a quadratic conversion function (according to GOST P 8.866-2014).

Следовательно, систематическая погрешность компарирования поверяемого преобразователя напряжения переменного тока относительно напряжения постоянного тока (или относительная погрешность измерений вольтметра переменного тока) будет определяться с учетом систематической погрешности эталонного преобразователя, как:Consequently, the systematic error in comparing the AC voltage converter being verified relative to the DC voltage (or the relative measurement error of an AC voltmeter) will be determined taking into account the systematic error of the reference converter as:

При поверке вольтметра переменного тока, необходимо привязать результат измерений к шкале измерений переменного напряжения поверяемого вольтметра переменного тока. Результат измерений, отображаемого вольтметром переменного тока выражается в форме среднеквадратического значения напряжения переменного тока i-й частоты, при условии подачи на него переменного напряжения со значением, приближенным к номинальному U_н:When checking an AC voltmeter, it is necessary to link the measurement result to the AC voltage measurement scale of the AC voltmeter being tested. Measurement result displayed by AC voltmeter is expressed in the form of the root mean square value of the alternating current voltage of the i-th frequency, provided that an alternating voltage with a value close to the rated U _n is supplied to it:

Кроме описанного формулами (1) и (2) равенства значений оценка адекватности проведенных измерений происходит с помощью отслеживания разности показаний значений эталонных и поверяемых средств измерений, работающих в измерительной системе мажоритарным методом. Всего в измерительной системе используется три средства измерений: источник напряжений, эталонный измерительный преобразователь и поверяемый вольтметр переменного тока или преобразователь (далее - поверяемое средство измерений - в общем случае). По результатам проведения измерительных операций проводится оценка разности показаний в трех парах: «источник -эталонный преобразователь напряжения», «источник - поверяемый поверяемое средство измерений» и «эталонный преобразователь напряжения - поверяемое средство измерений». При оценке адекватности проводятся проверки соблюдения следующих правил:In addition to the equality of values described by formulas (1) and (2) assessment of the adequacy of the measurements taken is carried out by tracking the difference in the readings of the values of the reference and verified measuring instruments operating in the measuring system using the majority method. In total, the measuring system uses three measuring instruments: a voltage source, a reference measuring transducer and an AC voltmeter or converter being verified (hereinafter referred to as the measuring instrument being verified - in the general case). Based on the results of measurement operations, the difference in readings in three pairs is assessed: “source - reference voltage converter”, “source - verified measuring instrument” and “reference voltage converter - verified measuring instrument”. When assessing adequacy, compliance with the following rules is checked:

1. Если после подачи нулевого напряжения с источника, установлено наличие термоЭДС с эталонного преобразователя (показаний с поверяемого средства измерений, отличных от нулевых), то делается вывод о нарушении/отсутствии электрического контакта от источника напряжений, либо неработоспособности эталонного преобразователя (поверяемого средства измерений).1. If, after applying zero voltage from the source, the presence of thermoEMF from the reference transducer is detected (readings from the measuring instrument being verified, other than zero), then a conclusion is made about the violation/absence of electrical contact from the voltage source, or the inoperability of the reference transducer (the measuring instrument being verified) .

2. Если после подачи номинального напряжения U_н с источника, установлено отсутствие термоЭДС с эталонного преобразователя (показаний с поверяемого средства измерений), то делается вывод о нарушении/отсутствии электрического контакта от источника напряжений, либо перегрузке выхода с источника напряжений, либо неработоспособности эталонного преобразователя (поверяемого средства измерений).2. If, after applying the rated voltage U _n from the source, the absence of thermoEMF from the reference converter (readings from the measuring instrument being verified) is determined, then a conclusion is made about the violation/absence of electrical contact from the voltage source, or overload of the output from the voltage source, or the inoperability of the reference converter (measuring instrument being verified).

3. Если по результатам проведенных измерений установлено значительное однонаправленное отклонение результатов измерений эталонного преобразователя и поверяемого средства измерений, разность между которыми не превышает утроенного значения допускаемой погрешности источника напряжений, то делается вывод о нарушении работы источника напряжений; Исключением из этого правила могут являться случаи, приведенные в п. 2.3. If, based on the results of the measurements, a significant unidirectional deviation of the measurement results of the reference transducer and the measuring instrument being verified is established, the difference between which does not exceed three times the permissible error of the voltage source, then a conclusion is drawn about a malfunction of the voltage source; An exception to this rule may be the cases given in paragraph 2.

4. Если по результатам проведенных измерений установлено значительное разнонаправленное отклонение результатов измерений эталонного преобразователя и поверяемого средства измерений, разность между которыми не превышает утроенного значения допускаемой погрешности поверяемого средства измерений, проводится анализ на предмет совпадения отклонения результатов измерений с погрешностью установки напряжения источником. Наличие метрологического отказа определяется по наибольшему значению отклонения результатов измерений соответствующих составных частей измерительной схемы (источник, либо эталонный преобразователь, либо поверяемый преобразователь или вольтметр переменного тока).4. If, based on the results of the measurements, a significant multidirectional deviation of the measurement results of the reference transducer and the measuring instrument being verified is established, the difference between which does not exceed three times the permissible error of the measuring instrument being verified, an analysis is carried out to determine whether the deviation of the measurement results coincides with the error in setting the voltage by the source. The presence of a metrological failure is determined by the largest deviation value of the measurement results of the corresponding components of the measuring circuit (source, or reference transducer, or the transducer being verified or an alternating current voltmeter).

Первые два правила оценки на адекватность проводятся при опробовании средств измерений, а остальные после каждой измерительной операции в последовательности измерений.The first two rules for assessing adequacy are carried out when testing measuring instruments, and the rest after each measuring operation in the sequence of measurements.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет сократить временные затраты на передачу единицы переменного напряжения от эталонного преобразователя калибраторам универсальным и многофункциональным группы Н4- и вольтметрам переменного тока с сопоставимой точностью, за счет сокращения общего количества измерительных операций с проведением дополнительной оценки адекватности проведенных измерений.Thus, the proposed invention makes it possible to reduce the time spent on transferring a unit of alternating voltage from a reference converter to universal and multifunctional calibrators of the H4 group and alternating current voltmeters with comparable accuracy, by reducing the total number of measuring operations with an additional assessment of the adequacy of the measurements taken.

Claims

A method for transmitting a unit of alternating electrical voltage from a reference voltage converter to universal and multifunctional calibrators of group H4 and alternating current voltmeters, including carrying out primary measurements consisting of a total number (n+4) of measuring operations for a number of n frequencies:

- from direct voltage of positive polarity

- from constant voltage of negative polarity

- from alternating voltage frequency

-...;

- from alternating voltage frequency

- from constant voltage of negative polarity

- from direct voltage of positive polarity ,

determining the reference thermoEMF before and after measurements at a number of frequencies, calculating two thermoEMF drift values based on thermoEMF readings from direct current voltages of positive and negative polarities, assessing the adequacy by taking into account the thermoEMF drift over time and the stability of the measurements, which is established by the equality of the thermoEMF drift values from voltages of positive and negative polarities before and after measurements on a number of alternating voltages, while in order to transmit a unit of alternating electrical voltage, an additional assessment of the adequacy of the measurements is carried out by tracking the difference in the readings of the values of the universal and multifunctional group H4 calibrator, the reference voltage converter and the alternating voltmeter being verified current by the majority method.