Государственная поверочная схема для средств измерений силы импульсного тока

(утв. Приказом Росстандарта от 06.08.2024 № 1802)

Утверждена Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 августа 2024 г. № 1802

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА

ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СИЛЫ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА

1 Область применения

1.1 Настоящая государственная поверочная схема распространяется на средства измерений силы импульсного тока и устанавливает порядок передачи единицы силы импульсного тока — ампер (А) — от государственного первичного специального эталона с помощью вторичных (рабочих) эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.

1.2 Графическая часть государственной поверочной схемы для средств измерений силы импульсного тока представлена в приложении А.

2 Государственный первичный специальный эталон

2.1 Государственный первичный специальный эталон единицы силы импульсного тока в диапазоне от 1,0 до 1,0·105 А (далее — ГПСЭ) включает в себя:

трансформатор импульсов тока большой амплитуды с токосъемными выводами;

генератор высоковольтных импульсов ГВИ с токосъемными выводами и разрядным сопротивлением;

комплект генераторов импульсов напряжения экспоненциальной и ступенчатой формы;

устройства поглощения импульсов силы тока малой и большой длительностей;

токосъемный модуль;

контрольные измерительные преобразователи силы импульсного тока и токовые шунты.

2.2 Диапазон значений силы импульсного тока, воспроизводимых ГПСЭ, составляет от 1,0 до 1,0·105 А.

Диапазон длительности фронта \tau_{\text{ф}} воспроизводимых значений силы импульсного тока между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды составляет от 1,0·10-9 до 1,0·10-5 с.

Диапазон длительности импульсов воспроизводимых значений силы импульсного тока на уровне 0,5 и постоянной времени спада импульсов \tau_{\text{и}} на уровне 0,37 от установившегося значения амплитуды составляет от 5,0·10-7 до 1,0·10-2 с.

2.3 ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единиц силы импульсного тока со средним квадратическим отклонением результата измерений Sо (в относительном виде) не более 1,0·10-2 при импульсах экспоненциальной и ступенчатой формы при 10 независимых наблюдениях.

Доверительные границы неисключенной систематической погрешности \theta_{I} воспроизведения единицы силы импульсного тока (в относительном виде, доверительная вероятность P = 0,99, коэффициент k = 1,4) при импульсах экспоненциальной и ступенчатой формы составляют от 0,8·10-2 до 4,6·10-2.

Стандартные неопределенности uA, uB измерений (в относительном виде) при воспроизведении единицы силы импульсного тока:

оцененная по типу A uA составляет от 0,3·10-2 до 1,0·10-2;

оцененная по типу B uB составляет от 0,3·10-2 до 1,7·10-2.

Суммарная стандартная неопределенность uC измерений (в относительном виде) при воспроизведении единицы силы импульсного тока составляет от 1,1·10-2 до 2,0·10-2.

Нестабильность \nu ГПСЭ за год составляет 1,0·10-4.

2.4 ГПСЭ применяют для передачи единиц величин вторичным (рабочим) эталонам и высокоточным средствам измерений методом прямых измерений или сличением при помощи компаратора. Доверительные границы \delta_{\text{о}} относительной погрешности при передаче единиц величин при доверительной вероятности 0,95 (P = 0,95, k = 1,1) составляют от 1,0·10-2 до 6,0·10-2.

3 Эталоны, заимствованные из других государственных поверочных схем

3.1 В качестве эталонов, заимствованных из других государственных поверочных схем, применяют:

рабочие эталоны единицы импульсного электрического напряжения 1 и 2 разрядов (генераторы импульсов, генераторы перепада) в диапазоне от 0,1 до 100,0 В, с длительностью импульса от 40 пс до 0,5 мс, длительностью фронта импульсов от 150 пс до 2 мкс, пределами допускаемой относительной погрешности от 0,3 до 10,0% в соответствии с приказом Росстандарта от 30.12.2019 № 3463;

вторичные, рабочие эталоны, средства измерений единицы волнового сопротивления в коаксиальных трактах (коаксиальные нагрузки, аттенюаторы) с номинальным значением сопротивления 50 Ом, комплексным коэффициентом отражения 0, доверительными границами погрешности оценки измерений величины комплексного коэффициента отражения (по модулю) \delta_{|\text{ККО}|} = \pm (2 - 10) \cdot 10^{- 2} в соответствии с приказом Росстандарта от 16.08.2023 № 1678.

4 Вторичные эталоны

4.1 В качестве вторичных эталонов единицы силы импульсного тока применяют:

а) вторичные эталоны единицы силы импульсного тока электростатического разряда в диапазоне от 1,0·102 до 3,0·104 А, длительностью фронта \tau_{\text{ф}} импульсов от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью \tau_{\text{и}} импульсов более 3,0·10-8 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности \delta_{\text{о}} воспроизводимой единицы величины (доверительная вероятность P = 0,95) от 3,5·10-2 до 8,0·10-2.

б) вторичные эталоны силы импульсного тока на основе индуктивных измерительных преобразователей в диапазоне от 1,0·102 до 5,0·105 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 1,0·10-9 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <1>, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 2,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности \delta_{\text{о}} воспроизводимой единицы величины (доверительная вероятность P = 0,95) от 3,0·10-2 до 8,0·10-2;

---

<1> Передача единицы осуществляется в установившемся режиме не менее, чем через 1,5 нс после начала импульса.

в) вторичные эталоны силы импульсного тока на основе резистивных измерительных преобразователей в диапазоне от 1,0·10-1 до 3,0·105 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <1>, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 2,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности \delta_{\text{о}} воспроизводимой единицы величины (доверительная вероятность P = 0,95) от 3,0·10-2 до 7,0·10-2;

г) вторичные эталоны силы импульсного тока на основе измерительных преобразователей с использованием эффекта Холла в диапазоне от 1,0·102 до 1,0·105 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 1,0·10-7 до 1,0·10-4 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 1,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности \delta_{\text{о}} воспроизводимой единицы величины (доверительная вероятность P = 0,95) от 3,0·10-2 до 8,0·10-2;

д) вторичные эталоны единицы силы импульсного тока в диапазоне от 5,0 до 5,0·105 А, длительностью фронта \tau_{\text{ф}} импульсов от 1,0·10-7 до 1,0·10-4 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью \tau_{\text{и}} импульсов от 2,0·10-7 до 5,0·10-4 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности \delta_{\text{о}} воспроизводимой единицы величины (доверительная вероятность P = 0,95) от 3,5·10-2 до 9,0·10-2;

е) вторичные эталоны единицы силы импульсного тока в диапазоне от 1,0·10-4 до 1,0·10 А, длительностью фронта \tau_{\text{ф}} импульсов от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью \tau_{\text{и}} импульсов от 1,0·10-7 до 1,0·102 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности \delta_{\text{о}} воспроизводимой единицы величины (доверительная вероятность P = 0,95) от 3,5·10-2 до 9,0·10-2.

4.2 Вторичные эталоны применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений, сличением при помощи компаратора или методом косвенных измерений. Доверительные границы \delta_{\text{о}} относительной погрешности при передаче единиц величин при доверительной вероятности 0,95 (P = 0,95, k = 1,1) составляют от 1,0·10-2 до 1,0·10-1 при 10 независимых наблюдениях.

5 Средства измерений

5.1 В качестве средств измерений применяют:

а) высокоточные измерительные преобразователи силы импульсного тока в диапазоне от 1,0·10-3 до 1,0·106 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 1,0·10-9 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <2>, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 2,0·10-8 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 4,0·10-2 до 8,0·10-2;

---

<2> Передача единицы осуществляется в установившемся режиме не менее, чем через 1,5 нс после начала импульса.

б) измерительные преобразователи силы импульсного тока электростатического разряда в диапазоне от 1,0·10 до 1,0·106 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 3,0·10-9 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 2,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 5,0·10-2 до 2,0·10-1;

в) установки силы импульсного тока на основе емкостных накопителей в диапазоне от 1,0·10 до 2,0·106 А, длительностью фронта \tau_{\text{ф}} импульсов от 1,0·10-9 до 1,0·10-1 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью \tau_{\text{и}} импульсов от 5,0·10-8 до 1,0·102 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 5,0·10-2 до 2,5·10-1;

г) измерительные преобразователи силы импульсного тока индуктивные в диапазоне от 1,0 до 1,0·106 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 1,0·10-9 до 1,0·10-5 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <3>, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 1,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 5,0·10-2 до 2,5·10-1;

д) измерительные преобразователи, системы и каналы измерительные силы импульсного тока резистивные в диапазоне от 1,0·10-3 до 2,0·106 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 1,0·10-9 до 5,0·10-4 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <3>, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 1,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 5,0·10-2 до 2,5·10-1;

е) измерительные преобразователи силы импульсного тока с использованием эффекта Холла в диапазоне от 1,0 до 1,0·105 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 1,0·10-7 до 1,0·10-4 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 1,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 5,0·10-2 до 2,5·10-1;

ж) измерительные преобразователи, системы и каналы измерительные наведенных токов в опасных электрических цепях в диапазоне от 1,0·10-5 до 1,0 А, временем нарастания \tau_{\text{н}} переходной характеристики от 1,0·10-9 до 1,0 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <3>, длительностью \tau_{\text{пх}} переходной характеристики более 1,0·10-8 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 5,0·10-2 до 3,0·10-1.

---

<3> Передача единицы осуществляется в установившемся режиме не менее, чем через 1,5 нс после начала импульса.

Приложение А

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СИЛЫ ИМПУЛЬСНОГО ТОКА

---