Назначение
Мультиметры цифровые PXI-4070/4072 (далее - мультиметры) предназначены для измерений напряжений и силы постоянного и переменного тока, сопротивления постоянному току, частоты переменного тока, электрической емкости, индуктивности и применяются при проектировании, производстве, испытаниях и ремонте аппаратуры.
Описание
Принцип действия мультиметров основан на преобразовании входных сигналов в цифровую форму быстродействующим АЦП.
Мультиметры содержат один изолированный от цепей управления и питания канал, который по командам программы может устанавливаться в один из режимов измерения напряжения постоянного тока, силы постоянного тока, в программно устанавливаемых диапазонах.
Конструктивно мультиметр представляет собой модуль стандарта PXI типоразмера 3U, занимающий один слот в базовом блоке PXI. Мультиметр применяется совместно с базовым блоком PXI, управляющим компьютером и программным обеспечением.
Управление изменением выходных характеристик обеспечивается с помощью виртуальной панели, отображаемой на экране компьютера.
Модель PXI-4070 отличается от модели PXI-4072 отсутствием возможности измерений электрической емкости и индуктивности.
По условиям эксплуатации мультиметры удовлетворяют требованиям группы 2 по ГОСТ 22261-94 с диапазоном рабочих температур от 10 до 30 °C и относительной влажностью окружающего воздуха до 80 % при температуре 25 °C.
Технические характеристики
Основные характеристики мультиметров приведены в таблицах 1-10.
Таблица 1 - Характеристики при измерении напряжений постоянного тока
| Пределы измерений | Разрешение | Входное сопротивление | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ± 5) °C | Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры в диапазоне от 10 до 18 и от 28 до 30 °C, на 1°С (без самокалибровки / с самокалибровкой) | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением разрешения |
| 5,5 разрядов | 5 разрядов | 4,5 разряда |
| 24 часа * | 2 года |
| 100 мВ | 100 нВ | > 10 ГОм, 10 МОм | ±(0,00001 и + 1 мкВ) | ± (0,00004 U + 2 мкВ) | ± (0,000004 U + 0,5 мкВ)/ ± (0,0000003 U ± 0,03 мкВ) | ± 1 мкВ | ± 3 мкВ | ± 10 мкВ |
| 1 В | 1 мкВ | > 10 ГОм, 10 МОм | ± (0,000006 и + 2 мкВ) | ± (0,000025 U + 6 мкВ) | ± (0,000002 U ± 1 мкВ)/ ± (0,0000003 U + 0,3 мкВ) | ± 10 мкВ | ± 30 мкВ | ±100 мкВ |
| 10 В | 10 мкВ | > 10 ГОм, 10 МОм | ± (0,000004 U + 20 мкВ) | ± (0,000025 U ± 60 мкВ) | ±(0,000001 U + 10 мкВ)/ ± (0,0000003 и ± 3 мкВ) | ±100 мкВ | ± 300 мкВ | ± 1 мВ |
| 100 В | 100 мкВ | 10 МОм | ± (0,000006 и + 0,2 мВ) | ± (0,000035 U + 0,6 мВ) | ± (0,000004 U ± 100 мкВ)/ ± (0,0000003 и ± 30 мкВ) | ± 1 мВ | ± 3 мВ | ± 10 мВ |
| 300 В | 1 мВ | 10 МОм | ± (0,000006 и ± 1,8 мВ) | ± (0,000035 U + 6 мВ) | ± (0,000004 U ± 300 мкВ)/ (0,0000003 и ± 90 мкВ) | ± 3 мВ | ± 9 мВ | ± 30 мВ |
U - значение измеряемого напряжения постоянного тока. *- по данным фирмы-изготовителя.
Таблица 2 - Характеристики при измерении силы постоянного тока
| Пределы измерений | Разрешение | Напряжение на внутреннем сопротивлении прибора, мВ, не более | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ± 1) °C за 24 часа * | Пределы допускаемой основной погрешности измерений за 2 года | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением тем-пературы в диапазоне от 10 до 18 и от 28 до 30 °C, на каждый °C | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением разрешения, мкА |
| 5,5 разрядов | 5 разрядов | 4,5 разряда |
| 20 мА | 10 нА | 20 | ± (0,00005 I + 0,1 мкА) | ±(0,0004 1± 3 мкА) | ± (0,000008 I ± 0,02 мкА) | ±0,2 | ±0,6 | ±2 |
| 200 мА | 100 нА | 200 | ± (0,00005 I ± 1 мкА) | ±(0,0004 1± 4 мкА) | ± (0,000008 I ± 0,04 мкА) | ±2 | ±6 | ±20 |
| 1 А | 1 мкА | 800 | ± (0,00005 I ± 5 мкА) | ±(0,0005 1± 50 мкА) | ± (0,000008 I ± 0,4 мкА) | ± 10 | ±30 | ± 100 |
I - значение измеряемой силы постоянного тока. *- по данным фирмы-изготовителя.
Таблица 3 -Характеристики при измерении сопротивления (2-х и 4-х проводные схемы подключения)
| Пределы измерений | Разрешение | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ± 5)°C | Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением тем-пературы в диапазоне от 10 до 18 и от 28 до 30 °C, на 1 °C (без самокалибровки / с самока-либровкой) | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением разрешения |
| 5,5 разрядов | 5 разрядов | 4,5 разряда |
| 100 Ом* | 100 мкОм | ± (0,00008 R + 1 мОм) | ±(0,000008 R +0,1 мОм)/ ± (0,0000008 R + 0,1 мОм) | ± 1 мОм | ± 3 мОм | ±10 мОм |
| 1 кОм* | 1 мОм | ± (0,00008 R + 3 мОм) | ±(0,000008 R + 0,1 мОм)/ ± (0,0000008 R + 0,1 мОм) | ± 10 мОм | ± 30 мОм | ±100 мОм |
| 10 кОм* | 10 мОм | ± (0,00008 R + 30 мОм) | ± (0,000008 R ± 1 мОм)/ ± (0.0000008 R ± 1 мОм) | ± 100 мОм | ± 300 мОм | ± 1 Ом |
| 100 кОм | 100 мОм | ± (0,00008 R + 0,6 Ом) | ±(0,000008 R± 50 мОм)/ ±(0,0000008 R± 50 мОм) | ± 1 Ом | ± 3 Ом | ±10 Ом |
| 1 МОм | 1 Ом | ± (0.00009 R+ 10 Ом) | ± (0,000008 R ± 1 Ом)/ ±(0,0000008 R± 1 Ом) | ±10 Ом | ± 30 Ом | ± 100 Ом |
| 10 МОм | 10 Ом | ± (0,0004 R+ 100 Ом) | ± (0,00003 R ± 30 Ом)/ ±(0,00003 R±30 Ом) | ± 100 Ом | ± 300 Ом | ± 1 кОм |
| 100 МОм** | 100 Ом | ± (0,006 R + 4 кОм) | ± (0,0002 R ± 1 кОм)/ ± (0,0002 R ± 1 кОм) | ± 1 кОм | ± 3 кОм | ±10 кОм |
R - значение измеряемого сопротивления постоянному току.
Для 2-проводной схемы измерений обнулить смещение или добавить 200 мОм к основной погрешности. * - опция компенсации смещения сопротивления включена.
** - только для 2-проводной схемы измерения.
Таблица 4 - Характеристики при измерении с ил hi переменного тока
| Пределы измерений | Разрешение | Падение действующего значения напряжения переменного тока на внутреннем сопротивлении прибора мВ, не более | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ± 5) °C в диапазоне частот от 5 до 10 кГц | Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры в диапазоне от 10 до 18 и от 28 до 30 °C, на 1 °C |
| 10 мА (не менее 0,2 мА) | 10 нА | 10 | ± (0,0004 I ± 2 мкА) | ±(0,00001 1 + 0,01 мкА) |
| 100 мА | 100 нА | 100 | ± (0,0004 I ± 20 мкА) | ±(0,00001 1 + 0,1 мкА) |
| 1 А | 1 мкА | 800 | ±(0,001 1 + 200 мкА) | ±(0,00001 1± 1 мкА) |
| I - значение измеряемой силы переменного тока. |
Таблица 5 - Характеристики при измерениях напряжения переменного тока
| Пределы измерений | Разрешение | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре от 13 до 30 °C / пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры в диапазоне от 10 до 13 °C, на 1 °C |
| от 20 Гц до 40 Гц | от 40 Гц до 20 кГц | от 20 кГц до 50 кГц | от 50 кГц до 100 кГц до 200 В | от 100 кГц до 300 кГц до 20 В |
| 50 мВ (не менее 2 мВ) | 100 нВ | ±(0,001 U+ 20 мкВ)/ ±(0,00001 U ±0,5 мкВ) | ± (0,0005 U ± 20 мкВ)/ ±(0,00001 U ±0,5 мкВ) | ± (0,0009 U ± 20 мкВ)/ ±(0,00001 U ±0,5 мкВ) | ± (0,005 U ± 40 мкВ)/ ±(0,00001 U ±0,5 мкВ) | ± (0,03 U ± 50 мкВ)/ ±(0,0001 U ± 5 мкВ) |
| 500 мВ | 1 мкВ | ±(0,001 U± 50 мкВ)/ ± (0,00001 U ± 5 мкВ) | ±(0,0005 U ± 100 мкВ)/ ±(0,00001 U±5 мкВ) | ±(0.0009 U ± 100 мкВ)/ ±(0,00001 U±5 мкВ) | ±(0,005 U ± 100 мкВ)/ ± (0,00001 U ± 5 мкВ) | ± (0,03 U ± 250 мкВ)/ ±(0,0001 U ±50 мкВ) |
| 5 В | 10 мкВ | ±(0,001 U± 500 мкВ)/ ±(0,00001 U ±50 мкВ) | ± (0,0005 U ± 1 мВ)/ ±(0,00001 U ±50 мкВ) | ± (0,0009 U ± 1 мВ)/ ± (0,00001 U ± 50 мкВ) | ± (0,005 U ± 1 мВ)/ ±(0,00001 U ±50 мкВ) | ± (0,03 U ± 2,5 мВ)/ ±(0,0001 U ±500 мкВ) |
| 50 В | 100 мкВ | ±(0,001 U± 5 мВ)/ ± (0,00001 U ± 500 мкВ) | ±(0,0005 U ± 10 мВ)/ ±(0,00001 U ±500 мкВ) | ±(0,0009 U ± 10 мВ)/ ±(0,00001 U ± 500 мкВ) | ±(0,005 U ± 10 мВ)/ ±(0,00001 U ±500 мкВ) | ± (0,03 U ± 25 мВ)/ ±(0,0001 U + 5 мВ) |
| 300 В | 1 мВ | ±(0,001 U ± 30 мВ)/ ±(0,00001 U ±3 мВ) | ± (0,0005 U ± 60 мВ)/ ±(0,00001 U±3 мВ) | ± (0,0009 U ± 60 мВ)/ ±(0,00001 U±3 мВ) | ± (0,005 U ± 60 мВ)/ ±(0,00001 U±3 мВ) | - |
U - значение измеряемого напряжения переменного тока; входное сопротивление не менее 1 МОм; входная емкость не более 150 пФ.
Таблица 6 - Характеристики при измерении электрической емкости
| Пределы измерений | Разрешение | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ±10)°C | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры в диапазоне от 10 до 13 °C, на 1 °C | Номинальное значение рабочей частоты при измерениях, кГц | Эффективные-значения силы тока при измерениях, мкА | Вид соединения по умолчанию |
| 300 пФ | 0,05 пФ | ±(0,0015 С ± 1,5 пФ) | ±(0,0001 С ±0,075 пФ) | 3 | 0,16 | Параллельное |
| 1 нФ | 0,1 пФ | ±(0,0015 С± 1 пФ) | ± (0,0001 С ± 0,03 пФ) | 3 | 0,33 | Параллельное |
| 10 нФ | 1 пФ | ± (0,0015 С ± 10 пФ) | ±(0,0001 С ±0,1 пФ) | 3 | 0,33 | Параллельное |
| 100 нФ | 10 пФ | ±(0,0015 С ± 100 пФ) | ±(0,0001 С± 1 пФ) | э | з,з | Параллельное |
| 1 мкФ | 100 пФ | ±(0,0018 С± 1 нФ) | ±(0,0001 С ± 10 пФ) | 1 | 100 | Последовательное |
| 10 мкФ | 1 нФ | ±(0,0018 С ± 10 нФ) | ±(0,0001 С± 100 пФ) | 1 | 1000 | Последовательное |
| 100 мкФ | 10 нФ | ±(0,0018 С ± 100 нФ) | ±(0,0001 С± 1 нФ) | 0,091 | 1000 | Последовательное |
| С - значение измеряемой электрической емкости. *- по данным фирмы-изготовителя. |
Таблица 7 - Характеристики при измерении индуктивности
| Пределы измерений | Разрешение | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ±10)°C | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной влиянием температуры в диапазоне от 10 до 13, на 1 °C | Номинальное значение рабочей частоты при измерениях, кГц | Эффективные-значения силы тока при измерениях, мкА | Вид соединения по умолчанию |
| 10 мкГн | 1 нГн | ±(0,005 L+ 100 нГн) | ± (0,0001 L + 1 нГн) | 30 | 330 | Последовательное |
| 100 мкГн | ЮнГн | ±(0,002 L + 100 нГн) | ±(0,0001 L + ЮнГн) | 30 | 330 | Последовательное |
| 1 мГн | 100 нГн | ± (0,002 L + 1 мкГн) | ±(0,0001 L + ЮнГн) | 3 | 330 | Последовательное |
| 10 мГн | 1 мкГн | ± (0,0015 L + 10 мкГн) | ±(0,00005 L+ 100 нГн) | 3 | з,з | Последовательное |
| 100 мГн | 10 мкГн | ± (0,0015 L + 100 мкГн) | ± (0,00005 L + 1 мкГн) | 0,273 | з,з | Последовательное |
| L - значение измеряемой индуктивности. |
Таблица 8 - Измерение частоты переменного тока
| Диапазон входных напряжений | Диапазон измерений частоты | Диапазон измерений периода | Разрешение | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % |
| 50 мВ > 300 В | 1 Гц - 500 кГц | 2 мкс 1 с | 6,5 разрядов | ±0,01 |
Таблица 9 - Характеристики при измерении напряжения переменного тока АЦП
| Пределы измерений | Входное сопротивление | Нелинейность преобразования при частоте 20 кГц, дБ | Полоса пропускания по уровню минус 3 дБ | Коэффициент нелинейных искажений, дБ |
| частота сигнала 1 кГц | частота сигнала 20 кГц |
| 100 мВ | > 10 ГОм, 1 МОм | минус 0,03 дБ | 300 кГц | минус 104 | минус 78 |
| 1 В | >10 ГОм, 1 МОм | минус 109 | минус 83 |
| 10В | > 10 ГОм, 1 МОм | минус 96 | минус 70 |
| 100 В | 1 МОм | минус 96 | минус 70 |
| 300 В | 1 МОм | минус 98 | минус 72 |
Входная емкость 150 пФ. Минимальная частота сигнала 0,8 Гц.
Таблица 10 - Характеристики при измерении силы переменного АЦП
| Пределы измерений | Разрешение | Падение действующего значения напряжения переменного тока на внутреннем сопротивлении прибора мВ, не более | Нелинейность преобразования при частоте 20 кГц, дБ | Полоса пропускания по уровню минус 3 дБ |
| 20 мА | 10 нА | 20 | ±0,01 | 430 кГц |
| 200 мА | 100 нА | 200 |
| 1 А | 1 мкА | 800 | 400 кГц |
Время выхода на рабочий режим, ч, не более
Потребляемая мощность, Вт, не более
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более...................................216 х 20 х 130.
Масса, кг, не более
Рабочие условия эксплуатации: диапазон рабочих температур, °C......................................................................................... от 10 до 30;
относительная влажность окружающего воздуха при температуре 25 °C, % .......................до 90 %.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на боковую стенку мультиметра методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят: мультиметр цифровой PXI-4070/4072 (по заказу), одиночный комплект ЗИП, компакт-диск (CD) «ПО», ящик укладочный, комплект эксплуатационной документации, методика поверки.
Поверка
Поверка мультиметров проводи тся в соответствии с документом «Мультиметры цифровые PXI-4070/4072 фирмы «National Instruments», США. Методика поверки», утвержденным начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ в июле 2008 г. и входящим в комплект поставки.
Средства поверки: калибратор-вольтметр универсальный Н4-12 (КМСИ.411182.020), меры электрического сопротивления однозначные РЗОЗО с номинальными значениями 100, 1000, 10000, 10000 Ом, кл. т. 0,002 (ТУ 24-04.4078-82), меры электрического сопротивления измерительные Р4016, Р4017, Р4018 2-го разряда по ГОСТ 8.028-86 (ТУ 24-04.3950-80), частотомер электронно-счетный 43-57 (ЕЯ2.721.043 ТУ), меры емкости образцовые Р597 (ТУ 25-04-729-70), магазин емкости Р5025 (диапазон воспроизводимых емкостей от 0,1 нФ до 111 мкФ, класс точности 0,1/0,5), меры индуктивности образцовые 3-го разряда L-0170 (ТУ 50-2-76).
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Заключение
Тип мультиметров цифровых PXI-4070/4072 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
