Устройство и работа вольтметра

Примечание.

Нормальные условия эксплуатации вольтметра:

― температура окружающего воздуха 293±5К (20±5ºС);

― относительная влажность воздуха 65±15%;

― напряжение питающей сети 220±4,4В.

1.3. Вольтметр применяется при производстве, разработке и эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры.

Интегратор	Tr5.107.016   Tr5.107.016     Tr5.107.0004
УПТ	Tr5.108.027 ( входит в Tr5.107.016)   Tr5.108.027 ( входит в Tr5.107.016)     Tr5.032.039
Цифровой Индикатор	индикаторная лампа   индикатор на светоизлуча- ющих диодах     индикаторная лампа
Диапазон частот измеряемого переменного напряжения	От 20Гц до 100кГц   От 20Гц до 6МГц   От 20Гц до 6Мгц
Обозначение	Tr2.710.005   Tr2.710.005-01   Tr2.710.005-04
Наименование Вольтметра	Вольтметр универсальный цифровой В7-27   Вольтметр универсальный цифровой В7-27А   Вольтметр универсальный цифровой В7-27А

Таблица 1

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

2.1. Вольтметр обеспечивает измерение постоянного напряжения положительной и отрицательной полярностей в диапазоне от 100 мкВ до 1000В с пределами измерений 100 мВ, 1, 10, 100, 1000 В.

2.2. Пределы допускаемой основной погрешности измерения постоянного напряжения, в процентах, равны:

±[0,35+0,15(Uк/U–1)] на пределе измерения 100 мВ, (1)

±[0,25+0,15(Uк/U–1)] на остальных пределах измерения,

где Uк – номинальное значение установленного предела

измерения,

U – действительное значение измеряемой величины.

2.3. Входное сопротивление вольтметра при измерении постоянного напряжения составляет 10⁷ Ом±5%.

2.4. Вольтметр обеспечивает при измерении постоянного напряжения коэффициент подавления помех нормального вида не менее:

― 40 дБ при частоте помехи, равной 50 Гц;

― 36 дБ при частоте помехи от 49,5 до 50,5 Гц.

2.5. Вольтметр обеспечивает при измерении постоянного напряжения коэффициент подавления помех общего вида напряжения постоянного тока не менее 60 дБ при сопротивлении небаланса 1 кОм.

2.6.Вольтметр обеспечивает измерение среднеквадратического значения напряжения синусоидальной формы в диапазоне от 300 мкВ до 300 В с пределами измерения 1, 10, 100 мВ; 1, 10, 100, 1000 В.

Диапазон частот измеряемого напряжения равен:

от 20 Гц до 100 кГц – для вольтметра В7-27;

от 20 Гц до 6 МГц – для вольтметров В7-27А, В7-27А/1.

На частотах свыше 30 кГц максимальное измеряемое напряжение составляет не менее значения, определяемого выражением

Umax =K/f, (2)

где Umax – максимальное измеряемое напряжение, В;

К – постоянная величина, равная 1•10⁷ В•Гц;

f – частота измеряемого сигнала, Гц.

2.7. Пределы допускаемой основной погрешности измерения переменного напряжения, в процентах, указаны в табл. 2.

2.8. Входное сопротивление вольтметра при измерении переменного напряжения на частоте 20 Гц на пределах 1, 10, 100 мВ; 1В составляет не менее 10⁶ Ом, на пределах 10, 100, 1000 В равно 10⁶ Ом±2%.

2.9. Входная шунтирующая емкость не превышает 45 пФ.

2.10. Вольтметр обеспечивает измерение сопротивления постоянному току в диапазоне от 0,001 Ом до 20 МОм с пределами измерения 1, 10, 100 Ом; 1, 10, 100 кОм; 1, 10 МОм.

2.11. Пределы допускаемой основной погрешности измерения сопротивления, в процентах, равны:

±[0,5+0,2(Rк/R–1)] на пределах измерения 1,10 Ом,10 МОм;

±[0,4+0,2(Rк/R–1)] на остальных пределах измерения, (3)

где Rк – номинальное значение установленного предела

измерения;

R – действительное значение измеряемой величины.

2.12. Максимальный ток через измеряемое сопротивление не превышает 10 мА на всех пределах измерения сопротивления, за исключением предела 100 Ом. Ток через измеряемое сопротивление на пределе измерения 100 Ом равен 10 мА±0,5%.

Рис. 1. Внешний вид вольтметра универсального цифрового В7-27 (В7-27А/1)

2.13 Максимальное напряжение на измеряемом сопротивлении (напряжение на открытых гнездах) не превышает 5 В.

2.14. Вольтметр обеспечивает измерение постоянного тока в диапазоне от 1 нА до 200 мА с пределами измерений

1, 10, 100 мкА; 1, 10, 100 мА.

2.15. Пределы допускаемой основной погрешности измерения постоянного тока, в процентах, равны

±[0,4+0,2(Iк/I–1)] на всех пределах измерения, (4)

где Iк – номинальное значение установленного предела

измерения,

I – действительное значение измеряемой величины.

2.16. Вольтметр обеспечивает измерение значений постоянного напряжения, постоянного тока, сопротивления, на 100% превышающих предел измерения на всех пределах, за исключением предела 1000 В при измерении постоянного напряжения.

Вольтметр обеспечивает измерение значений переменного напряжения, на 50% превышающих предел измерения, на всех пределах, за исключением предела 1000 В.

Пределы допускаемой основной погрешности измерения величин, превышающих предел измерения, не превышают пределов допускаемой основной погрешности измерения величин, равных номинальному значению установленного предела измерения.

2.17. Вольтметр обеспечивает измерение температуры в градусах Цельсия в диапазоне от минус 30 до плюс 100º С.

2.18. Пределы допускаемой погрешности измерения температуры равны ±2ºС.

2.19. Время установления показания вольтметра при измерении постоянного напряжения, постоянного тока и сопротивления на пределах 100 Ом; 1, 10, 100 кОм; 1, 10 МОм не превышает 1 с, при измерении переменного напряжения и сопротивления на пределах 1, 10 Ом – не превышает 5 с.

2.20. Вольтметр обеспечивает автоматическое определение и индикацию полярности при измерении постоянного напряжения и тока и индикацию перегрузки при измерении постоянного напряжения (за исключением предела 1000 В), тока, сопротивления и переменного напряжения (за исключением предела 1000 В).

2.21. Пределы допускаемой дополнительной погрешности вольтметра при всех видах измерений, за исключением измерения температуры, имеют значение, равное:

― 1/2 пределов допускаемой основной погрешности от

изменения температуры на каждые 10º С;

― пределу допускаемой основной погрешности в условиях

повышенной влажности 85 – 90% при температуре

окружающего воздуха 303К (30º С).

Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений переменного напряжения, обусловленной искажением синусоидальной формы кривой измеряемого переменного напряжения, имеют значение, равное:

― 1/2 пределов допускаемой основной погрешности при коэффициенте гармоник Кг измеряемого напряжения, не превышающем значения, в процентах,

Kг = , (5)

где δосн. – предел допускаемой основной погрешности

измерения переменного напряжения в соответствии с п. 2.7;

― пределам допускаемой основной погрешности при коэффициенте гармоник Kг измеряемого напряжения, не превышающем значения, в процентах,

Kг = . (6)

2.22. Вольтметр при измерении постоянного напряжения имеет изолированный от корпуса вход.

Максимальное рабочее напряжение между гнездом 0 и корпусом вольтметра составляет 500 В.

Максимальное рабочее напряжение между гнездом U R и корпусом вольтметра составляет 1000 В.

Максимальное рабочее напряжение между гнездами U R и 0 составляет 1000 В.

Под максимальным рабочим напряжением понимается постоянное напряжение, амплитуда напряжения переменного тока или их суммарное значение.

2.23. Вольтметр обеспечивает свои технические характеристики после времени самопрогрева, равного 15 мин.

2.24. Питание вольтметра осуществляется от сети переменного тока напряжением 220±22 В частотой 50±0,5 Гц и содержанием гармоник до 5%.

2.25. Мощность, потребляемая вольтметром от сети при номинальном напряжении, не превышает 35 В • А.

2.26. Вольтметр допускает непрерывную работу в рабочих условиях в течение 16 ч при сохранении своих технических характеристик.

2.27. Напряжение индустриальных радиопомех не превышает следующих значений в диапазонах частот:

от 0,15 до 0,5 МГц – 80 дБ;

свыше 0,5 до 2,5 МГц – 74 дБ;

свыше 2,5 до 30 МГц – 66 дБ.

2.28. Наработка на отказ вольтметра составляет 2000 ч.

2.29. Габаритные размеры вольтметра 259×180×322 мм.

Габаритные размеры:

деревянного укладочного ящика ― 505×180×330 мм;

укладочного ящика из полистирола ― 486×220×408 мм.

2.30. Масса вольтметра не более 6 кг. Масса вольтметра с транспортной тарой не более 30 кг.

2.31. В вольтметре предусмотрена возможность выдачи информации результата измерения на внешнее регистрирующее устройство. Информация выдается согласно адресам X.1 Тг5.100.020 Э3 в коде 1-2-4-8 в виде потенциальных сигналов с положительной логикой:

логической «1» соответствует напряжение не менее 2,4 В;

логическому «0» соответствует напряжение не более 0,4 В.

Ток нагрузки не должен превышать 0,2 мА, емкость – 30 пФ

Таблица 2	Пределы допускаемой основной погрешности измерения переменного напряжения, в процентах, на пределах измерения	1000 В	± [ 1 + 0,5 (Uk/U-1) ]	± [ 1 + 0,5 (Uk/U-1) ]	± [ 1 + 0,5 (Uk/U-1) ]	Переменные данные для исполнения вольтметра В7-27А, В7-27А/1	± [ 2 + 1 (Uk/U-1) ]	± [ 5 + 2,5 (Uk/U-1) ]	Не нормируется
100 В
В7-27, В7-27А, В7-7А/1	10 В
1 В	± [ 5 + 2,5 (Uk/U-1) ]
100 мВ
10 мВ	± [ 1,5 + 0,5 (Uk/U-1) ]	± [ 1,5 + 0,5 (Uk/U-1) ]
1 мВ	± [ 2 + 1 (Uk/U-1) ]	± [ 2 + 1 (Uk/U-1) ]	± [ 2 + 1 (Uk/U-1) ]	± [ 5 + 2,5 (Uk/U-1) ]	Не нормируется
Диапазон частот	20 ÷ 400 Гц	400 Гц ÷ 10 кГц	10 ÷ 100 кГц	100 кГц ÷ 1 МГц	1 ÷ 4 МГц	4 ÷ 6 МГц

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ВОЛЬТМЕТРА

И ЕГО ОСНОВНЫХ ЧАСТЕЙ

Принцип действия

Принцип действия вольтметра универсального цифрового В7-27 (В7‑27А, В7-27А/1) состоит в преобразовании измеряемой физической величины (переменного напряжения, постоянного тока, сопротивления, температуры) в постоянное напряжение с последующим его измерением аналого-цифровым преобразователем (АЦП) интегрирующего типа.