Приложение В (справочное). Составные меры

Приложение В
(справочное)

Составные меры L, Q, tg , R, G, , tg

B.1 В качестве составных мер индуктивности, добротности, тангенса угла потерь, активного сопротивления (проводимости) и постоянной времени могут быть использованы электрические цепи, составленные из мер емкости, индуктивности, активного сопротивления (см. приложение Б) или прецизионных резисторов и конденсаторов.

Составные меры должны быть поверены комплектно или поэлементно в органах государственной или ведомственных метрологических служб. При комплектной поверке погрешности поверки составных мер индуктивности, активного сопротивления (проводимости) и тангенса угла потерь должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8.371 и ГОСТ 8.028, а погрешности поверки составных мер добротности и постоянной времени - требованиям 5.9 настоящего стандарта. При поэлементной поверке относительные погрешности поверки элементов составных мер (С, L, R, прецизионных резисторов и конденсаторов) в отдельности не должны превышать 0,2 предела основной относительной погрешности поверяемого моста.

B.2 В качестве составной меры индуктивности при поверке мостов, предназначенных для измерения объектов по трех- или пятизажимной схеме включения, может быть использована Т-образная цепь, составленная из мер активного сопротивления и меры емкости (рисунок В.1).

"Рисунок В.1 - Составная мера активного сопротивления и емкости"

Эквивалентную индуктивность составной меры , Гн, вычисляют по формулам:

- при последовательной схеме замещения

,

(В.1)

- при параллельной схеме замещения

,

(В.2)

где и - сопротивления мер активного сопротивления и , Ом;

- емкость меры емкости , Ф;

f - частота, Гц.

Составные меры индуктивности применяют в диапазоне значений от 1 до Гн и частот до 1 кГц.

Погрешность составной меры индуктивности, значение которой определяют по формулам (В.1) и (В.2), в указанных диапазонах не превышает 0,1%.

В.3 В качестве составной меры добротности может быть использована цепь из последовательно соединенных мер индуктивности, аттестованных по индуктивности и добротности, и добавочного резистора (рисунок В.2).

"Рисунок В.2 - Составная мера добротности"

Добротность составной меры вычисляют по формуле

,

(В.3)

где - добротность меры индуктивности ;

- индуктивность меры индуктивности, , Гн;

- сопротивление добавочного резистора , Ом.

В качестве добавочного резистора могут быть использованы прецизионные резисторы (металлодиэлектрические, фольговые, микропроволочные) типов ОМЛТ, С2-29, С5-5, МВСГ, МРХ, С5-17, С5-60, С5-61 номинальными значениями от 1 до Ом и мощностью рассеяния не менее 0,125 Вт.

Добавочные резисторы должны быть снабжены упругими контактами или зажимами (в зависимости от типа меры индуктивности) и использованы без экранов.

Составные меры добротности применяют в диапазоне значений от 2 до 200 при частотах до 1 МГц.

Погрешность меры добротности , значение которой определяют по формуле (В.3), в указанных диапазонах не превышает

.

(В.4)

В.4 В качестве составных мер тангенса угла потерь могут быть использованы цепи из последовательно соединенных мер емкости, аттестованных по емкости и тангенсу угла потерь, и добавочного резистора (рисунок В.3 а, б) или из параллельно соединенных вышеуказанных элементов (рисунок В.3 в).

Тангенс угла потерь составной меры вычисляют по формулам:

- при последовательном включении элементов и двухзажимной (рисунок В.3 а) или трехзажимной (рисунок В.3 б) схеме включения

;

(В.5)

- при параллельном включении элементов и двух- или трехзажимной схеме включения (рисунок В.3 в)

,

(В.6)

где - тангенс угла потерь меры емкости ;

- емкость меры емкости , Ф;

- дополнительная емкость монтажа в схемах (рисунок В.3 а, в) или емкость между точкой 4 и экраном в схеме (рисунок В.3 б), Ф;

- сопротивление добавочного резистора , Ом;

f - частота, Гц.

Типы добавочных резисторов, применяемых в составных мерах тангенса угла потерь, те же, что и по В.3.

"Рисунок В.3 - Составные меры тангенса угла потерь"

Резисторы, предназначенные для параллельного присоединения к мерам емкости типа Р597, должны быть снабжены двумя упругими контактами на расстоянии (260,2) мм друг от друга. Резисторы, предназначенные для последовательного соединения с мерой емкости, должны иметь один упругий контакт и один зажим.

При измерениях на частотах свыше 10 кГц резисторы должны быть помещены в электростатический экран диаметром от 30 до 40 мм и длиной от 50 до 70 мм.

Составную меру тангенса угла потерь присоединяют к мосту через конденсаторную подставку Р597/20 с помощью возможно более коротких медных неизолированных проводников. В составной мере тангенса угла потерь, выполненной по параллельной схеме, резистор вставляют обоими контактами в дополнительные гнезда подставки или непосредственно в верхние гнезда эталонной емкости.

В составной мере тангенса угла потерь, выполненной по последовательной схеме, упругий контакт резистора вставляют в одно из основных гнезд подставки, а зажим присоединяют к поверяемому мосту.

Для составной меры тангенса угла потерь, выполненной по параллельной схеме, сопротивления 1 МОм и выше могут быть получены путем использования резистивной Т-образной цепи (см. В.5).

Составные меры тангенса угла потерь применяют в диапазоне значений от до 2 на частотах до 1 МГц.

Погрешность мер тангенса угла потерь, значения которых определяют из формул (В.5) и (В.6), в указанных диапазонах не превышает , где - тангенс угла потерь составной меры.

В.5 В качестве составной меры активного сопротивления (проводимости) может быть использована Т-образная цепь (рисунок В.4), в которую входят меры активного сопротивления или прецизионные резисторы.

"Рисунок В.4 - Составная мера проводимости"

Эквивалентное сопротивление (или проводимость ) составной меры в омах (сименсах) при последовательной схеме замещения вычисляют по формуле

,

(В.7)

где , и - активное сопротивление мер (прецизионных резисторов) , и соответственно, Ом.

Номинальные значения сопротивлений элементов Т-образной цепи, как правило, не превышают значений  Ом,  Ом.

Типы прецизионных резисторов те же, что в В.3.

При использовании в качестве элементов составной меры мер активного сопротивления последние соединяют друг с другом и присоединяют к мосту (зажимы 1, 2 и 3 на рисунке В.4) с помощью возможно более коротких экранированных проводников. При использовании прецизионных резисторов последние помещают в электростатический экран, корпус которого соединен с корпусом поверяемого моста. Расстояние от резисторов до экрана должно составлять от 40 до 50 мм. Для поэлементной поверки элементов Т-образной цепи точка соединения резисторов 4 (рисунок В.4) может быть выведена как отдельный зажим.

Составную меру проводимости применяют в диапазоне значений сопротивления (проводимости) от до Ом (от до См) и частот до 1 МГц.

На частотах до 100 кГц указанную составную меру поверяют комплектно или поэлементно. При поэлементной поверке погрешность меры активного сопротивления (проводимости), значение которой определяют из формулы (В.7), не превышает 0,5%.

На частотах свыше 100 кГц указанную составную меру поверяют комплектно.

В.6 В качестве составной меры постоянной времени (при <0) может быть использована цепь (рисунок В.5) из параллельно соединенных мер активного сопротивления (прецизионного резистора) и емкости (конденсатора).

"Рисунок В.5 - Составные меры постоянной времени"

Эквивалентную постоянную времени составной меры в секундах вычисляют по формуле

,

(В.8)

где - сопротивление меры активного сопротивления (резистора) , Ом;

- емкость меры емкости (конденсатора) , Ф.

В качестве составной меры постоянной времени (при >0) может быть использована Т-образная цепь (рисунок В.1), включающая в себя меры активного сопротивления (прецизионные резисторы) и емкости (конденсатор).

Эквивалентную постоянную времени составной меры , с, вычисляют по формуле

,

(В.9)

где и - сопротивление мер активного сопротивления (прецизионных резисторов) и соответственно, Ом;

- емкость меры емкости (конденсатора) , Ф.

Типы прецизионных резисторов, используемых в составных мерах постоянной времени, те же, что по В.3. В качестве емкостного элемента составных мер постоянной времени могут быть использованы прецизионные конденсаторы постоянной и переменной емкости (керамические, слюдяные, пленочные типов КГ, КСГ, СГМ, СГМЗ, К50 и др.).

При использовании в составных мерах постоянной времени в качестве элементов прецизионных резисторов и конденсаторов последние помещают в электростатический экран, корпус которого соединен с корпусом поверяемого моста. Составные меры постоянной времени применяют при поверке мостов, предназначенных для измерения объектов по трех- или пятизажимной схеме включения в диапазоне значений времени от до с и частот до 1 МГц. Погрешность мер постоянной времени , значения которой определяют по формулам (В.8) и (В.9), в указанных диапазонах не превышает с.

В.7 В качестве составных мер тангенса фазового угла могут быть использованы цепи по рисункам В.1 и В.5. Тангенс фазового угла tg определяют по формуле

,

(В.10)

где - эквивалентная постоянная времени составных мер по рисункам В.1 и В.5, определенная из формул (В.8) и (В.9).