Почему это измерение сложно выполнить правильно
Испытания электрических параметров устанавливают, что изделие фактически потребляет и отдаёт, и лежат в основе входного контроля, проверки конструкции, типовых испытаний и решений «годен / не годен» в конце линии. Во всех этих контекстах погрешность, которая нужна прибору, задаётся оцениваемым допуском, а не каталогом приборов. Измерительная цепь должна быть в несколько раз лучше предела, который она контролирует, иначе испытание не отделит граничное изделие от годного.
Само измерение редко бывает трудной частью. Неясность приходит от решения, какую величину регистрировать и при каком нагружении. Источник питания, проходящий испытание на полной нагрузке, может не пройти его на нижней границе диапазона тока, а коэффициент мощности, названный для одной рабочей точки, ничего не говорит о другой. Если ответить на эти два вопроса до выбора прибора, не будет и распространённого исхода: прибор измеряет всё, кроме единственного числа, которое требует протокол испытаний.
За обоими стоит третье решение: нужно ли сохранять показание. Число, снятое с дисплея и вписанное в маршрутный лист, - одно требование; число, которое должно быть выгружено в протокол испытаний и храниться годы, - другое. Регистрация и связь на многих приборах - опция, а не базовое исполнение, поэтому их нужно задавать в спецификации, а не предполагать.
Что нужно измерить
- Входные напряжение и ток в заданной рабочей точке, включая нижнюю границу диапазона тока.
- Активная мощность в ваттах, а также полная и реактивная - там, где нагрузка не чисто активная.
- Коэффициент мощности: он показывает, насколько нагрузка отклоняется от единицы.
- Частота, а также учёт энергии, когда предметом испытания является потребление за время.
- Условие нагружения, при котором снято показание, потому что значения из двух разных точек нагрузки нельзя сравнивать.
Какой прибор что измеряет
| Область измерений | Что должно подтвердить показание | Какие приборы обычно задают |
| Напряжение, ток, мощность и коэффициент мощности | Соответствует ли изделие заявленным значениям в рабочей точке, которую задают норматив или чертёж, - в том числе вблизи нижней границы диапазона | Цифровые измерители мощности и тестеры электрических параметров |
| Те же величины, когда оценивается широкий допуск | Оперативные проверки, достаточно быстрые для повторения на многих изделиях, когда хватает отсчёта ручным прибором | Цифровые мультиметры |
| Измерение тока без разрыва цепи | Нагружение, которое нельзя прерывать, или проверка на уже установленном и находящемся под напряжением оборудовании | Клещи токоизмерительные |
| Сопротивление, ёмкость и индуктивность | Значения компонентов или обмоток, которые определяют поведение испытуемой цепи | LCR-метры |
| Состояние изоляции | Держит ли барьер между токоведущими частями и землёй после сборки или после периода эксплуатации | Измерители сопротивления изоляции |
| Частота и фазовые соотношения | Стабильность питания и угол сдвига фаз, от которого зависит сама величина мощности | Частотомеры и фазометры |
Семейство приборов выбирают по величине, которую нужно зарегистрировать, а не по диапазону прибора.
Сужаем выбор: испытательный стенд
- Запишите оцениваемый допуск и назовите документ, из которого он взят - чертёж, программу типовых испытаний или согласованный с заказчиком перечень.
- Выберите класс точности прибора так, чтобы его неопределённость измерения составляла долю этого допуска, а не совпадала с ним.
- Перечислите величины, которые должны попасть в протокол. Коэффициент мощности и учёт энергии на многих приборах - опция, а не значение по умолчанию.
- Установите форму сигнала. На импульсных и фазоуправляемых нагрузках нужен прибор с истинным среднеквадратичным значением (RMS), потому что прибор с откликом по среднему значению выдаёт число, не соответствующее реальному тепловому действию.
- Проверьте разрешающую способность на нижней границе диапазона, а не только максимальный диапазон. Большинство испытаний малой мощности решаются показанием, снятым вблизи низа шкалы.
- Проверьте норматив и класс точности, которые стоят за прибором, потому что названный в отчёте допуск должен быть прослеживаемым до чего-то.
- Решите, должны ли показания регистрироваться или выгружаться: от этого зависит, обязателен ли интерфейс связи.
- Лишь после этого смотрите на оснастку, разводку и способ переключения диапазонов, потому что они влияют на воспроизводимость, а не на само значение.
Где это применение переходит в следующее
| Смежное применение | Что отличает его от испытаний электрических параметров |
| Испытания источников питания | Та задача решается на границах одного диапазона, а не в одной рабочей точке, потому что потребление в режиме ожидания и эффективность на полной нагрузке отчитываются с одного прибора. |
| Испытания электродвигателей и приводов | Здесь форма сигнала - коммутационный выход, частота которого меняется вместе со скоростью, поэтому полоса пропускания измерения становится решающим фактором, чего не возникает на стабильной сети. |
| Испытания энергоэффективности | Результатом является отношение, накопленное за полный рабочий цикл, поэтому упор идёт на класс точности и интервал калибровки, а не на мгновенное показание. |
| Промышленные стенды и калибровка | Стенд создаёт известное значение и проверяет, что с ним делает испытуемое устройство, - это обратное направление по сравнению с измерением прибора в работе. |
| Контроль качества продукции | Контроль оценивает физическое изделие против допуска чертежа, а эта работа оценивает электрическое поведение против заявленного значения характеристик. |
Что приложить к запросу
- Тип и параметры испытуемого устройства.
- Оцениваемый допуск и документ, из которого он взят.
- Величины, которые должны оказаться в протоколе.
- Форма сигнала питания и нагрузки - синусоидальная, импульсная или фазоуправляемая.
- Наименьшее значение, которое нужно разрешить на диапазоне тока.
- Число фаз и схема питания в точке испытаний.
- Нужно ли показания регистрировать или выгружать и через какой интерфейс.
- Проводятся испытания на стенде или на установленном оборудовании.
- Требуемое количество и дата, к которой прибор должен быть в работе.
- Нужен ли документ о калибровке или о контроле в комплекте с прибором.
