Назначение
Мультиметры цифровые PXI-4071 (далее - мультиметры) предназначены для измерений напряжений и силы постоянного и переменного тока, сопротивления постоянному току, частоты переменного тока и применяются при проектировании, производстве, испытаниях и ремонте аппаратуры.
Описание
Принцип действия мультиметров основан на преобразовании входных сигналов в цифровую форму быстродействующим АЦП.
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.
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 1-8.
Таблица 1 - Характеристики при измерении напряжений постоянного тока
| Пределы измерений | Разрешение | Входное сопротивление | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ± 1) °C | Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры в диапазоне рабочих температур на 1 °C (без самока-либровки / с самокалибровкой) |
| 24 часа | 2 года |
| 100 мВ | 10 нВ | > 10 ГОм, 10 МОм | ± (0,000005 U + 0,4 мкВ) | ± (0,00002 U + 0,8 мкВ) | ± (0,000003 U + 0,2 мкВ)/ ±(0,0000003 U+ 0,1 мкВ) |
| 1 В | 100 нВ | > 10 ГОм, 10 МОм | ± (0,000004 U + 0,8 мкВ) | ±(0,000015 U+ 0,8 мкВ) | ± (0,000002 U + 0,2 мкВ)/ ±(0,0000003 U+ 0,1 мкВ) |
| 10В | 1 мкВ | > ЮГОм, 10 МОм | ± (0,000002 U + 5 мкВ) | ± (0,000012 U +5 мкВ) | ± (0,0000003 U + 0,2 мкВ)/ ±(0,0000003 U+ 0,1 мкВ) |
| 100 В | 10 мкВ | 10 МОм | ± (0,000005 U + 0,2 мВ) | ± (0,00002 U + 0,2 мВ) | ± (0,000004 U + 20 мкВ)/ ±(0,0000003 U + 10 мкВ) |
| 1000 В | 100 мкВ | 10 МОм | ± (0,000004 U + 0,5 мВ) | ± (0,00002 U + 0,5 мВ) | ± (0,000003 и + 20 мкВ)/ (0,0000003 и + 10 мкВ) |
U - значение измеряемого напряжения постоянного тока.
Для измеряемых напряжений свыше 300 В пределы допускаемой основной погрешности за 2 года увеличить на 0,000025 x(U/1000)
Таблица 2 - Характеристики при измерении силы постоянного тока
| Пределы измерений | Разрешение | Напряжение на нагрузке, мВ, не более | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ± 1) °C | Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры в диапазоне рабочих температур на 1 °C |
| 24 часа | 2 года |
| 100 мкА | 100 пА | 60 | ±(0,00001 1 + 2 нА) | ±(0,0001 1 + 2 нА) | ±(0,000010 1 +50 пА) |
| 1 мА | 1 нА | 60 | ± (0,000004 I + 20 нА) | ±(0,0001 1 + 20 нА) | ± (0,000004 I + 500 пА) |
| 10 мА | 10 нА | 60 | ±(0,000012 1 + 200 нА) | ±(0,00011 1 + 200 нА) | ±(0,000012 1 + 5 нА) |
| 100 мА | 100 нА | 100 | ± (0,000009 I + 2 мкА) | ±(0,000165 1 + 2 мкА) | ±(0,000015 1 + 50 нА) |
| 1 А | 1 мкА | 250 | ±(0,000015 1 + 20 мкА) | ±(0,00029 1 + 20 мкА) | ±(0,000011 1 + 500 нА) |
| ЗА | 1 мкА | 700 | ±(0,000015 1 + 90 мкА) | ±(0,00044 1 + 90 мкА) | ±(0,000011 1+ 1,5 мкА) |
I - значение измеряемой силы постоянного тока.
Для измеряемой силы тока свыше 2 А пределы допускаемой основной погрешности за 2 года увеличить на 0,0003 I.
Таблица 3 - Характеристики при измерениях сопротивления постоянному току (2-х и 4-х проводные схемы подключения)
| Пределы измерений | Разрешение | Сила измерительного тока | Максимальное измери-тельное напряжение | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре (23 ± 1) °C | Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры в диапазоне рабочих температур на 1 °C (без самока-либровкой / с самокалибровкой) |
| 24 часа | 2 года |
| 100 Ом | 10 мкОм | 1 мА | 100 мВ | ± (0,000008 R + 0,25 мОм) | ± (0,000056 R +0,4 мОм) | ± (0,000006 R + 12 мкОм)/ ± (0,0000008 R + 12 мкОм) |
| 1 кОм | 100 мкОм | 1 мА | 1 В | ± (0,000005 R + 0,5 мОм) | ± (0,000048 R + 0,5 мОм) | ± (0,000005 R + 50 мкОм)/ ± (0,0000008 R + 50 мкОм) |
| 10 кОм | 1 мОм | 100 мкА | 1 В | ± (0,000005 R + 5 мОм) | ± (0,000048 R + 5 мОм) | ± (0,000005 R ± 0,5 мОм)/ ± (0,0000008 R ± 0,5 мОм) |
| 100 кОм* | 10 мОм | 10 мкА | 1 В | ± (0,000005 R + 50 мОм) | ±(0,00005 R+50 мОм) | ± (0,000005 R ± 5 мОм)/ ± (0,0000008 R ± 5 мОм) |
| 1 МОм | 100 мОм | 10 мкА | 10 В | ± (0,000005 R + 500 мОм) | ± (0,000052 R+ 500 мОм) | ± (0,000005 R + 50 мОм)/ ± (0,000003 R ± 50 мОм) |
| 10 МОм | 1 Ом | 1 мкА | 10В | ± (0,00006 R+5 Ом) | ± (0,00009 R+ 10 Ом) | ± (0,00002 R+ 10 Ом)/ ± (0,00002 R+ 10 Ом) |
| 30 МОм** | 10 Ом | 1 мкА || 10 МОм | 10В | ± (0,00018 R + 600 Ом) | ± (0,00009 R+ 1,8 кОм) | ± (0,00006 R ± 600 Ом)/ ± (0,00006 R + 600 Ом) |
| 100 МОм*** | 10 Ом | 1 мкА || 10 МОм | 10 В | ± (0,0005 R + 600 Ом) | ± (0,006 R + 2 кОм) | ± (0,00025 R + 600 Ом)/ ± (0,00025 R + 600 Ом) |
| 5 ГОм*** | 10 Ом | 1 мкА || 10 МОм | 10 В | ± (0,01 R + 1 кОм) | ± (0,05 R + 1 кОм) | ± (0,0025 R + 1 кОм)/ ± (0,0025 R ± 1 кОм) |
R - измеряемое сопротивление; * - использовать установку «О»; ** - использовать диапазон 100 МОм и 2-х проводную схему измерений;
*** - двухпроводная схема измерений.
Таблица 4 - Характеристики при измерениях напряжения переменного тока
| Пределы измерений | Разрешение | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре от 18 до 28 °C / пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной влиянием температуры на 1 °C |
| от 1 до 40 Гц | от 40 Гц до 20 кГц | от 20 до 50 кГц | от 50 до 100 кГц до 200 В | от 100 до 300 кГц до 20 В |
| 50 мВ (не менее 1 мВ) | 100 нВ | ±(0,001 U+ 10 мкВ)/ ±(0,00001 U+ 0,1 мкВ) | ±(0,0005 U + 10 мкВ)/ ±(0,00001 U+ 0,1 мкВ) | ±(0,0007 U + 10 мкВ)/ ±(0,00001 U+ 0,5 мкВ) | ±(0,003 U + 10 мкВ)/ ±(0,00001 U+ 0,5 мкВ) | ±(0,007 U + 50 мкВ)/ ±(0,0001 U + 5 мкВ) |
| 500 мВ* | 1 мкВ | ±(0,001 U + 25 мкВ)/ ±(0,00001 U + 1 мкВ) | ± (0,0005 U + 25 мкВ)/ ±(0,00001 U + 1 мкВ) | ±(0,0006 U + 50 мкВ)/ ±(0,00001 U +5 мкВ) | ±(0,002 U + 50 мкВ)/ ±(0,00001 U + 5 мкВ) | ±(0,007 U + 250 мкВ)/ ±(0,0001 U+ 50 мкВ) |
| 5 В* | 10 мкВ | ±(0,001 U+ 250 мкВ)/ ±(0,00001 U + 10 мкВ) | ± (0,0005 U + 250 мкВ)/ ±(0,00001 U + 10 мкВ) | ±(0,0006 U + 500 мкВ)/ ±(0,00001 U+ 50 мкВ) | ± (0,002 U + 500 мкВ)/ ±(0,00001 U+ 50 мкВ) | ± (0,007 U + 2,5 мВ)/ ±(0,0001 U+ 500 мкВ) |
| 50 В | 100 мкВ | ±(0,001 U + 2,5 мВ)/ ±(0,00001 U + 100 мкВ) | ± (0,0006 U + 5 мВ)/ ±(0,00003 U + 100 мкВ) | ± (0,0009 U + 5 мВ)/ ±(0,00012 U+ 500 мкВ) | ±(0,003 U + 10 мВ)/ ± (0,00045 U + 500 мкВ) | ± (0,02 U + 25 мВ)/ ±(0,001 U + 5 мВ) |
| 700 В | 1 мВ | ±(0,001 U + 35 мВ)/ ±(0,00001 U+ 1,4 мВ) | ±(0,0006 U + 70 мВ)/ ±(0,00003 U + 1,4 мВ) | ±(0,0009 U + 140 мВ)/ ±(0,00012 U + 7 мВ) | ±(0,003 U + 140 мВ)/ ± (0,00045 U + 7 мВ) | - |
U - значение измеряемого напряжения переменного тока; входное сопротивление не менее 10 МОм; входная емкость не более 90 пФ. * - добавить 0,1 % от применяемого поддиапазона для сигналов с частотой свыше 200 кГц.
Таблица 5 - Характеристики при измерениях силы переменного тока
| Пределы измерений | Разрешение | Падение действующего значения напряжения переменного тока на внутреннем сопротивлении мультиметра, мВ, не более | Пределы допускаемой основной погрешности измерений при температуре от 18 до 28 °C в диапазоне частот от 1 Гц до 10 кГц | Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры в диапазоне рабочих температур на 1 °C |
| 100 мкА (не менее 9 мкА) | 100 пА | 60 | ± (0,0003 I + 20 нА) | ± (0,00002 I + 0,2 нА) |
| 1 мА | 1 нА | 60 | ±(0,0001 1 + 200 нА) | ±(0,00001 1+ 1 нА) |
| 10 мА | 10 нА | 60 | ±(0,00011 I + 2 мкА) | ± (0,00002 I + 20 нА) |
| 100 мА | 100 нА | 100 | ± (0,0002 I + 20 мкА) | ±(0,00001 1 + 200 нА) |
| 1 А | 10 мкА | 250 | ± (0,0004 I + 200 мкА) | ± (0,00002 I + 2 мкА) |
| ЗА | 10 мкА | 700 | ±(0,001 1 + 600 мкА) | ±(0,000021+ 10 мкА) |
I - значение измеряемой силы переменного тока.
Таблица 6 - Измерение частоты переменного тока
| Диапазон входных напряжений | Диапазон измерений частоты | Диапазон измерений периода | Разрешение | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % |
| 50 мВ - 700 В | 1 Гц 500 кГц | 2 мкс + 1 с | 6,5 разрядов | ±0,01 |
Таблица 7 - Характеристики преобразования 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, 10 МОм | минус 0,014 дБ | 340 кГц | минус 108 | минус 90 |
| 1 В | > 10 ГОм, 10 МОм | 335 кГц | минус ПО | минус 86 |
| 10 В | >10 ГОм, 10 МОм | 325 кГц | минус 90 | минус 64 |
| 100 В | 10 МОм | минус 0,05 дБ | 280 кГц | минус 110 | минус 92 |
| 1000 В | 10 МОм | 245 кГц | минус 89 | минус 70 |
Входная емкость 150 пФ, минимальная частота сигнала 0,8 Гц.
Таблица 8 - Характеристики преобразования силы переменного тока АЦП
| Пределы измерений | 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 * |
| 100 мкА | 60 | ± 0,42 дБ | 42 кГц |
| 1 мА | 60 | ± 0,01 дБ | 450 кГц |
| 10 мА | 60 |
| 100 мА | 100 |
| 1 А | 250 |
| 3 А | 700 |
Время выхода на рабочий режим, ч, не более
Потребляемая мощность, Вт, не более..............
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более......................................................................................................................216х20х
Масса, кг, не более ................... 0,314.
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-4071, одиночный комплект ЗИП, компакт-диск (CD) «ПО», ящик укладочный, комплект эксплуатационной документации, методика поверки.
Поверка
Поверка мультиметров проводится в соответствии с документом «Мультиметры цифровые PXI-4071 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: вольтметр-калибратор универсальный Н4-12 (КМСИ.411182.011), 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), мера-имитатор Р40116 (ТУ 25-7762.007-86), частотомер электронно-счетный 43-57 (ЕЯ2.721.043 ТУ).
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-4071 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
