Какими методами может проводиться поверка (калибровка)?

Метод непосредственного сличения поверяемого (калибруемого) СИ с эталоном соответствующего разряда без использования компаратора (прибора сравнения). Применяются для средств измерений электрических и магнитных величин. Метод основан на проведении одновременных измерений одного и того же значения физической величины однородными (по измеряемой величине) поверяемым (калибруемым) и эталонным СИ. Абсолютная погрешность D = Х_n – Х_э.

Метод может быть реализован двумя способами: а) регистрацией совмещений, когда указатель поверяемого (калибруемого) прибора изменением входного сигнала совмещают с поверяемой отметкой шкалы, а показания определяют как разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением, определяемым по показаниям эталонного прибора; б) отсчитыванием показаний по шкале поверяемого прибора. Номинальное для поверяемой отметки шкалы значение размера физической величины устанавливают по эталонному СИ, а показания определяют по расстоянию между поверяемой отметкой поверяемого прибора и его указателем.

1-й способ точно определяет погрешность по эталонному прибору, шкала которого обычно имеет большое число делений, а ОУ практически исключает появление погрешности отсчета вследствие параллакса. 2-й способ удобен при автоматической поверке, так как позволяет поверять одновременно несколько СИ с помощью одного эталонна. Недостатки метода:

· нелинейность шкал аналоговых поверяемых приборов;

· неточность нанесения промежуточных делений, за исключением цифровых СИ.

Достоинство метода:

· простота;

· наглядность;

· возможность автоматической поверки;

· отсутствие необходимости применения сложного оборудования.

Метод сличения поверяемого (калибруемого) СИ с однородным эталонным с помощью компаратора. Иногда невозможно сравнить показания СИ одной и той же величины. Например, нельзя сравнить показания вольтметров, если один из них для измерений только в цепях постоянного тока, а другой переменного; нельзя непосредственно сравнить размеры мер магнитных и электрических величин. Поэтому для их сравнения в схему поверки вводят промежуточное звено – компаратор, который позволяет косвенно сравнивать две однородные или разнородные физические величины (в данном случае компаратором является потенциометр). Компаратором может быть любое СИ, одинаково реагирующие на сигнал, как эталонов, так и поверяемого измерительного прибора.

При сличении мер с помощью сопротивления, индуктивности, емкости в качестве компараторов используют мосты постоянного или переменного тока, при сличении мер сопротивления и ЭДС – потенциометры, при сличении мер массы поверяемой (калибруемой) гири с эталонной – весы.

Сличение мер с помощью компараторов осуществляют методами противопоставления или замещения. Общим для этих методов поверки является выработка сигнала о наличии разности размеров сравниваемых величин. Различают нулевой метод (если сигнал путем подбора эталонной меры или путем принудительного измерения ее размера будет сведен к 0) и дифференциальный метод (при одновременном воздействии сигналов сличаемых мер на входе компаратора измерительный сигнал указывает на наличие разности сравниваемых размеров мер). Метод противопоставления позволяет уменьшить воздействие на результаты поверки влияющих величин, так как они почти одинаково искажают сигналы, подаваемые на вход компаратора. Достоинство метода замещения заключается в последовательном во времени сравнении двух величин.

Метод прямых измерений применяется, когда имеется возможность с помощью многозначной эталонной меры, воспроизводящей в некотором диапазоне, значения величины, в единицах которой отградуировано поверяемое (калибруемое) СИ, произвести сличение и определить погрешность испытываемого СИ в пределах измерений. Часто применяется при поверке (калибровке) мер электрических и магнитных величин. Например, с помощью калибраторов постоянного электрического напряжения поверяются (калибруются) вольтметры постоянного тока. При выставлении некоторого калиброванного значения напряжения U_Э, подаваемого на поверяемый (калибруемый) прибор, определяется показание последнего U_П и П. D = U_П - U_Э. Этот метод аналогичен методу непосредственного сличения для однозначных мер.

Метод косвенных измерений величины, позволяющий действительный размер меры находить с помощью поверяемого (калибратора) СИ прямыми измерениями нескольких эталонных величин, связанных с искомой величиной, определяются зависимостью. Применяется, когда действительные значения величин, воспроизводимые эталонным и измеряемые поверяемым СИ, невозможно определить прямыми измерениями или когда косвенные измерения более просты или точны по сравнению с прямыми.

Систематическую составляющую относительной погрешности электрического счетчика активной электрической энергии находят с помощью ваттметра и секундомера. Погрешность поверяемого (калибруемого) счетчика рассчитывают:

d = *100%,

где W_П – значение электрической энергии по показаниям поверяемого (калибруемого) счетчика. Для нее надо знать

С = , Вт с/об.,

где А – число оборотов диска, соответствующее энергии 1 кВт час, тогда

W_П = C * N,

где C – постоянная счетчика; N – число оборотов диска за время t₀.

Если по показаниям эталонного ваттметра установить действительное значение мощности P₀ и поддержать ее неизменной в течение времени t₀ определяемого по эталонному секундомеру, то действительное значение энергии

W₀ = P₀ * t₀.

Выбор метода поверки и эталонов, с которыми производится сличение, выполняются в соответствии с государственной поверочной схемой.