Назначение
Пикоамперметры А2-4 (далее - пикоамперметры) предназначены для измерения постоянных и медленно изменяющихся сигналов тока от источников, выходное сопротивление которых может находиться в широком диапазоне значений.
Пикоамперметры могут быть использованы в микроэлектронике, радиотехнике, электронике, газовой промышленности и ядерной энергетике.
Описание
Принцип действия пикоамперметра основан на преобразовании поступающих на его вход сигналов тока электрометрическим блоком в постоянное или медленно меняющееся напряжение и измерение его уровня аналого-цифровым методом.
Основным элементом пикоамперметра является электрометрический усилитель (ЭМУ), предназначенный для создания на выходе сигнала, пропорционального измеряемому сигналу и имеющего достаточный уровень и мощность для дальнейшего усиления. С выхода ЭМУ сигнал поступает на масштабный усилитель, а с него на аналоговый выход и на сумматор. В сумматоре сигнал, поступающий с ЭМУ, суммируется с напряжением источника опорного напряжения (ИОН). Это необходимо для согласования двуполярного выхода ЭМУ со входом однополярного АЦП, используемого в пикоамперметре.
В АЦП измеряемый сигнал преобразуется во временной интервал (импульсы, длительность которых пропорциональна величине сигнала), который поступает в счетчик-таймер, где формируется двоичный код, эквивалентный величине сигнала.
Подключение необходимых элементов во входной цепи для выбранного режима работы осуществляется с помощью электрометрического коммутатора.
Управление всеми функциональными узлами пикоамперметра, прием и обработка кодированных результатов измерения, прием и обработка команд оператора с клавишного пульта, вывод результатов измерения на индикаторное табло выполняется с помощью микропроцессорного контроллера (МПК).
Устройство ввода-вывода обеспечивает возможность вывода результатов измерений и прием команд управления по интерфейсу СТЫК С2 (RS-232C).
Конструктивно пикоамперметр выполнен в металлическом кожухе, зажатом передней и задней панелями. Вся схема пикоамперметра выполнена на трех печатных платах. Узел клавишного пульта интегрирован с передней панелью пикоамперметра.
Внешний вид пикоамперметра приведен на рисунке 1.
Место нанесения государственного поверительного клейма-наклейки - передняя панель пикоамперметра (приложение А).
Места пломбирования от несанкционированного доступа и нанесения государственного поверительного клейма и клейма ОТК приведены в приложении А.
Технические характеристики
| Диапазон измеряемых токов, А Пределы допускаемой относительной | 1-10 “14- 1-Ю'2 |
| погрешности измерения, %, в диапазонах: 10'11- 1040А 10’9 -10’8 А 10’7- 10’2А | ±[0,5 +0,025 (1к/1х-1)] ±[0,25 + 0,01 (1к/1х-1)] ±[0,1+0,01 (1к/1х-1)], где 1к - конечное значение установленного диапазона, А; 1х - измеряемое значение, А. |
| Диапазон сопротивлений, определяемых методом вычисления, Ом Пределы допускаемой относительной погрешности сопротивления определяемого методом вычисления, % | 2-104- 2-Ю14 8r = 5i + би» где 5i - погрешность измерения тока протекающего через объект, %; би - погрешность установки опорного напряжения, % |
Максимальная допускаемая емкость на входе
| на диапазонах, мкФ, в диапазонах: - от 10'11 до 1 О'6 А; - от 10‘5 до 10’2 А Обмен информацией через внешний интерфейс, бит/с Питание - от сети переменного тока напряжением Потребляемая мощность, В-A, не более Масса, кг, не более Габаритные размеры, мм, не более Рабочие условия эксплуатации: | 0,01 1 СТЫК-С2 (RS-232C) скорость обмена от 19200 и 57600 (230 ± 23) В, частота (50 ± 0,5) Гц 10 3,5 366x284x105 |
| - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность воздуха при температуре 30 °C, %, не более - атмосферное давление, мм рт. ст. (кПа) Предельные условия транспортирования: | от 5 до 40 80 630(84) - 800(106,7) |
| - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность воздуха при температуре 25 °C , %, не более - атмосферное давление, мм рт. ст. (кПа) Средняя наработка на отказ, ч, не менее | от минус 50 до плюс 50; 95; 630(84) - 800(106,7) 15000 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на переднюю панель измерителя методом офсетной печати на эксплуатационную документацию - типографским методом.
| Обозначение | Наименование, тип | Количество на комплект | Примечание |
| УШЯИ.411131.003 | Пикоамперметр А2-4 | 1 | |
| УШЯИ.441461.010 | Камера измерительная | 1 | |
| АГ0.481.303 ТУ | Вставка плавкая | 2 | |
| SCZ-1 | ВШ-1-0,25 А 250 В Принадлежности: - шнур сетевой | 1 | |
| Тг4.854.966 | - кабель | 1 | Измерительный |
| Тг4.854.069-08 | - кабель | 1 | Для аналогового выхода |
| УШЯИ.303657.030 | - контакт | 1 | Для работы с измерительной |
| Тг7.732.961 | - контакт | 3 | камерой Для кабеля измерительного |
| Тг7.750.190 | - наконечник | 3 | То же |
| - зажим AGF20 | 3 | То же |
| УШЯИ.411131.003 РЭ | Руководство по | 1 | |
| УШЯИ.411131.003 МП | эксплуатации Методика поверки | 1 | |
| (МРБ МП. 1725 -2007) УШЯИ.305646.028 | Упаковка | 1 | |
Поверка
Поверка пикоамперметра А2-4 осуществляется в соответствии с методикой поверки УШЯИ.411131.003 МП (МРБ МП. 1725 -2007), согласованной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в феврале 2010 г.
Основные средства поверки:
- вольтметр универсальный В7-65;
- прибор для проверки вольтметров В1-12;
- меры электрического сопротивления Р40115, Р40113, Р40111.
Межповерочный интервал 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 “Средства измерений электрических и магнитных величин. Общи технические условия”;
ГОСТ 23913-79 “Средства измерений электрометрические. Общие технические условия”;
ГОСТ Р 51350-99 Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования;
ГОСТ 8.022 «ГСП. Государственная поверочная схема для средств измерений сил! постоянного электрического тока в диапазоне 1x10'13 - 30 А»;
ТУ BY 100039847.082-2007 «Пикоамперметры А2-4, Технические условия».
Заключение
Тип пикоамперметров А2-4, утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно Государственной поверочной схеме.
