Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"

Мінімізація похибок відтворення одиниці напруги змінного струму

Спеціальність 05.01.02 - Стандартизація, сертифікація та метрологічне забезпечення

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Добролюбова Марина Валеріївна

Київ - 2011

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі автоматизації експериментальних досліджень Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Туз Юліан Михайлович,

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", завідувач кафедри автоматизації експериментальних досліджень

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Сурду Михайло Миколайович,

Державне підприємство Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів (ДП "Укрметртестстандарт"), заступник директора науково-дослідного інституту прецизійних вимірювань

доктор технічних наук, професор

Павленко Юрій Федорович,

Національний науковий центр "Інститут метрології", головний науковий співробітник

Захист відбудеться "12" грудня 2011 р. о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.002.20 в Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут" за адресою: 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37, корп.22, ауд. 316.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут" за адресою: 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37.

Автореферат розісланий "____" листопада 2011 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради

А.М. Ковальчук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Технічною основою системи забезпечення єдності вимірювань є національна еталонна база, рівень розвитку якої визначає темпи науково-технічного прогресу країни. Для підтримки еталонної бази на високому технічному рівні необхідно проводити систематичні дослідження та звірення з еталонами інших країн для міжнародного визнання результатів вимірювань і випробувань та постійно її вдосконалювати згідно з державними програмами розвитку.

Важливим питанням розвитку та удосконалення національної еталонної бази є її структура та кількісний склад. Аналіз еталонної бази України відносно парку вимірювальної техніки показав, що існуюча кількість державних еталонів України ще недостатня для повного забезпечення єдності вимірювань у країні.

Великий вклад у розвиток еталонної бази електричних величин внесли вчені київської та харківської метрологічних шкіл. Ці питання вирішуються і за кордоном в таких метрологічних закладах, як PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Німеччина), NIST (National Institute of Standards and Technology, США), ФДУП "ВНИИМ им.Д.И. Менделеева".

Особливе місце серед еталонів займають еталони для потреб Збройних Сил, які чинять значний вплив на забезпечення обороноздатності нашої країни.

Актуальність роботи пояснюється тим, що існуючий Державний еталон одиниці напруги змінного струму не перекриває діапазону частот від 1 МГц до 30 МГц та діапазону напруг від 300 В до 1000 В, в яких працює значна кількість засобів вимірювальної техніки (далі - ЗВТ) в усіх галузях економіки, промисловості, науки та оборони країни. В зв'язку з цим було прийнято рішення щодо створення військового еталону одиниці електричної напруги від 0,1 В до 1000 В змінного струму в діапазоні частот від 10 Гц до 30 МГц згідно "Державної програми розвитку озброєння та військової техніки Збройних Сил України на період до 2009 року" та "Програми розробки засобів метрологічного забезпечення Збройних Сил України на період 2001-2010 років". Результати досліджень, викладені в дисертаційній роботі, забезпечили досягнення необхідних метрологічних характеристик при створенні зазначеного військового еталону.

Найважливішими джерелами похибок для еталонів одиниці напруги змінного струму (далі - ЕОНЗС) термокомпараторного типу є наступні:

– похибка переходу від напруги змінного струму до напруги постійного струму, яка обумовлена фундаментальними явищами Томсона і Пельтьє, що створюють додаткове тепло крім тепла Джоуля;

– частотна похибка, обумовлена наявністю реактивних складових опору як у самих термоперетворювачах, так і в додаткових опорах, елементах з'єднання, перемикачах тощо;

– похибка різночасового порівняння, обумовлена порівнянням при різних часових інтервалах постійної і змінної напруг;

– похибка відтворення напруги постійного струму, яка використовується в якості переданої одиниці середньоквадратичного значення (далі - СКЗ) напруги постійного струму;

– сукупна похибка інших складових комплекту апаратури, за допомогою яких реалізується передача одиниці від напруги постійного струму до напруги змінного струму.

Незважаючи на велику кількість теоретичних робіт та публікацій, присвячених моделюванню похибок, які базуються на закономірностях стосовно характеру цих похибок, в них відсутня чітка відповідь про особливості реально діючих ЗВТ. Це пояснюється тим, що реальні характеристики суттєво відрізняються від теоретичних. В теоретичних моделях результат досліджень завжди очікуваний, в залежності від того, які дані закладаються в модель. В дійсності дуже мало робіт, тим більше узагальненого характеру щодо створення моделей, які описують закономірності випадкових процесів для реальних об'єктів, що є складовими ЕОНЗС термокомпараторного типу.

Таким чином, надзвичайно актуальним і важливим є проведення експериментальних досліджень для того, щоб віднайти, описати, промоделювати реальні характеристики як окремих складових вимірювальних систем, так і системи в цілому. Тому для розв'язання цього завдання дисертаційна робота перш за все базується на результатах експериментальних досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Результати дисертаційної роботи використано при виконанні дослідно-конструкторської роботи № 117521 за темою "Створення комплекту апаратури військового еталону одиниці електричної напруги змінного струму", шифр "Батуметр" (генеральний замовник - Департамент розробок і закупівлі озброєння та військової техніки Міністерства оборони України), яка виконувалась НДІ автоматизації експериментальних досліджень Національного технічного університету України "КПІ" в інтересах Збройних Сил України за державним оборонним замовленням згідно з Державною програмою розвитку озброєння та військової техніки Збройних Сил України на період до 2009 року та Програмою розробки засобів метрологічного забезпечення Збройних Сил України на період 2001 - 2010 років.

Матеріали дисертаційної роботи використано при виконанні науково-технічної роботи № 78/2044 "Розробка, виготовлення і поставка блока еталонних перетворювачів напруги" для вторинного еталона електричної потужності і коефіцієнта потужності у розширеному діапазоні частот і струмів за державним замовленням згідно з Актуалізованою програмою створення еталонної бази України до 2006 року (генеральний замовник - УкрЦСМ), яка виконувалась НДІ автоматизації експериментальних досліджень Національного технічного університету України "КПІ".

Результати дисертаційної роботи використано при виконанні проекту "Створення первинних еталонів напруги змінного струму та параметрів електричного імпедансу" (проектна угода № 2244 від 01.01.2002 р., генеральний замовник - міжурядова організація "Український науково-технологічний центр"), який виконувався НДІ автоматизації експериментальних досліджень Національного технічного університету України "КПІ".

Матеріали дисертаційної роботи використано при виконанні держбюджетної теми № 2461 "Система передачі одиниці Вольта змінного струму зразковими засобами вимірювання", Наказ НТУУ "КПІ" № 2-12 від 20.01.2000 р. (генеральний замовник - Міністерство освіти і науки України, Держ. Реєстрація 0100U002408).

Автор брав участь у виконанні вищезазначених тем у якості виконавця.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є теоретичне обґрунтування і створення технічної основи для метрологічного забезпечення засобів вимірювальної техніки напруги змінного струму в широкому частотному та динамічному діапазонах.

Мета роботи досягається шляхом вирішення наступних основних задач:

1. Визначення основних складових похибок ЕОНЗС на основі експериментальних досліджень:

– похибок вимірювання напруги постійного струму;

– похибок при термокомпаруванні;

– похибок переходу з напруги постійного струму на напругу змінного струму, зумовлених похибками різнополярності;

– похибок масштабних перетворювачів.

2. Створення на основі експериментальних даних моделей короткочасової нестабільності.

3. Створення моделі похибок різнополярності.

4. Оцінка оптимального часу термокомпарування для мінімізації похибки різночасового порівняння шляхом структурного аналізу вихідних нестаціонарних випадкових процесів, встановлення інтервалів кореляції, розгляду розширеної невизначеності (непевності) як функції часу.

5. Розробка підходу взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв.

Об'єкт дослідження - система забезпечення єдності вимірювань напруги змінного струму в широкому частотному та динамічному діапазонах.

Предмет дослідження - методи та засоби мінімізації похибок відтворення одиниці напруги змінного струму.

Методи дослідження. При створенні моделей короткочасової нестабільності і моделі похибки різнополярності, а також при розробці підходу визначення оптимального часу термокомпарування і підходу взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв застосовувалися методи математичного аналізу, теорії ймовірності та математичної статистики. Перевірка адекватності отриманих даних виконано методами фізичного експерименту з використанням теорії щодо обробки результатів експерименту та концепції невизначеності результатів вимірювання. При цьому для математичного та статистичного аналізу використовувались програмні середовища Excel, MatLab, Mathcad, Delphi.

Наукова новизна одержаних результатів. В результаті виконаної дисертаційної роботи було отримано наступні нові наукові положення:

1. Вперше запропоновано і створено моделі короткочасової нестабільності складових ЕОНЗС термокомпараторного типу у вигляді розширеної невизначеності як функції часу спостереження, що дозволяє мінімізувати похибку різночасового порівняння в еталонах шляхом встановлення оптимального часового інтервалу між тактами термокомпарування.

2. Вперше запропоновано і створено моделі короткочасової нестабільності складових еталону у вигляді ефективної частини автокореляційної функції (далі - АКФ) як функції часу спостереження. Зазначені моделі враховують нестаціонарність вихідних процесів, що відбуваються в складових еталону, дають більш детальний і досконалий їх опис. Внаслідок цього отримуються рекомендації щодо додаткової обробки цих випадкових процесів для виявлення характерних завад.

3. Розвинено підхід визначення оптимального часового інтервалу між тактами термокомпарування для ЕОНЗС термокомпараторного типу, що дозволяє мінімізувати похибку різночасового порівняння шляхом врахування похибки від часу встановлення вихідного сигналу.

4. Вперше проведено порівняльний аналіз обчислення поточного математичного сподівання за запропонованими способами інтервального осереднення, ковзного осереднення та центрованого ковзного осереднення, за результатами якого для подальшого використання запропоновано спосіб інтервального осереднення з подальшою апроксимацією за методом найменших квадратів (далі - МНК).

5. Запропоновано і створено моделі похибок різнополярності, що дозволяють встановити межі похибки при переході з напруги змінного струму на напругу постійного струму.

6. Запропоновано використання підходу взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв, який дозволяє не тільки підвищити точність, але й застосувати елементну базу з гіршими метрологічними характеристиками, що, в свою чергу, здешевлює вартість виробу.

Практичне значення одержаних результатів.

1. Запропоновані в роботі концепції визначення нестабільності на основі розширеної невизначеності та АКФ дозволили формалізувати процедуру відбору складових будь-якої системи з високими вимогами до метрологічних характеристик.

Завдяки отриманим результатам було створено комплект еталонних перетворювачів напруги термоелектричних (далі - ЕПНТЕ) та комплект перетворювачів напруги термоелектричних-переносників (далі - ППНТЕ), які увійшли до складу військового вторинного еталону електричної напруги в діапазоні напруг від 0,1 В до 1000 В змінного струму в діапазоні частот від 10 Гц до 30 МГц (далі - ВВЕОНЗС) ВВЕТУ 08-07-01-09, що підтверджено відповідним актом впровадження.

ВВЕОНЗС прийнято на озброєння Збройних Сил України наказом Міністра оборони України від 18 жовтня 2010 року № 529.

2. Запропонований в роботі підхід взаємокомпенсації похибок дозволяє не тільки підвищити точність, а й значно зменшити собівартість вимірювальних пристроїв за рахунок створення високоточних компонентів на базі комбінації менш точних їх складових.

Завдяки одержаним результатам було створено блок ЕПНТЕ, який увійшов до складу вторинного еталона електричної потужності для розширеного діапазону частот ВЕТУ 08-08-02-10, що підтверджено відповідним актом впровадження.

Особистий внесок здобувача. Результати теоретичного аналізу, експериментальних досліджень, висновки та рекомендації, які представлено до захисту, одержані автором особисто.

У спільних публікаціях автором зроблено наступне: виокремлено деякі з проблем точного вимірювання напруги змінного струму, розвинено підхід визначення оптимального часу термокомпарування для ЕОНЗС термокомпараторного типу, розроблена частина програмного забезпечення для системи відтворення одиниці напруги змінного струму [4, 7, 12-14, 16, 17]; розроблено підхід щодо визначення усереднених відхилень від часу спостереження із заданою ймовірністю та адаптовано у термінах невизначеності, а саме отримання розширеної невизначеності як функції часу. При застосуванні вищезазначеного підходу проведено дослідження нестабільності вихідного сигналу деяких прецизійних джерел напруги на коротких інтервалах часу, дослідження метрологічних характеристик макету керованого кодом еталонного джерела постійної напруги, а саме короткочасової нестабільності його вихідної напруги, та дослідження граничних можливостей перетворювачів фізичних величин. Для перетворювачів напруги термоелектричних проведено дослідження впливу температури оточуючого середовища на стабільність коефіцієнту перетворення і її оптимального вибору [1-3, 6, 10]; запропоновано моделі короткочасової нестабільності складових еталону у вигляді ефективної частини АКФ як функції часу спостереження; проведено порівняльний аналіз обчислення побіжного математичного сподівання за запропонованими способами інтервального осереднення, ковзного осереднення та центрованого ковзного осереднення, а також розроблено підхід щодо встановлення ймовірнісного зв'язку між вибірковими значеннями випадкового процесу у різні моменти часу [9, 11]; запропоновано моделі похибок різнополярності, що дозволяють встановити межі похибки при переході з напруги змінного струму на напругу постійного струму, надано результати досліджень термоперетворювачів різних типів при визначенні похибки різнополярності [5, 15]; розроблено підхід взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв [8].

Апробація результатів дисертації. Основні теоретичні та практичні результати дисертаційної роботи були оприлюднені та обговорені на наступних наукових конференціях: IV міжнародна науково-технічна конференція "Гіротехнології, навігація, керування рухом та конструювання авіаційно-космічної техніки", м. Київ, 2003 р.; IV науково-технічна конференція "Метрологія та вимірювальна техніка", м. Харків, 2004 р.; Міжнародна науково-практична конференція "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments" ESEa-NI-05, м. Москва (Росія), 2005 р.; VI Міжнародна науково-технічна конференція "Метрологія та вимірювальна техніка", м. Харків, 2008 р.; VI Міжнародний науково-технічний семінар "Неопределенность в измерениях" (UM-2009), м. Созополь (Болгарія), 2009 р.; International conf. on precision electromagnetic measurements "CPEM-2010", м. Сеул (Корея), 2010 р.; Науково-технічний семінар "Неопределенность измерения: научные, прикладные, нормативные и методические аспекты" (UM-2010), м. Харків, 2010 р.; Науково-технічний семінар "Неопределенность измерения: научные, прикладные, нормативные и методические аспекты" (UM-2011), м. Яремче, 2011 р.; XIV Міжнародний форум з термоелектрики, м. Москва (Росія), 2011 р.; 18^th Symposium IMEKO TС 04 Metrology as factor of quality, innovation and competitiveness, м. Натал (Бразилія), 2011 р.

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковано у 17 наукових працях, з них: 9 статей у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, 8 доповідей на науково-технічних і науково-практичних конференціях, науково-технічних семінарах та форумах.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, викладених на 144 сторінках друкованого тексту. Робота містить 72 рисунки, 26 таблиць, список використаних джерел зі 70 найменувань та додатку на 4 сторінках. Загальний обсяг дисертації 165 друкованих сторінок.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, вказано зв'язок роботи з науковими програмами, темами та планами, сформульовано мету, задачі, об'єкт та предмет досліджень, наведено методи виконання досліджень, описано наукову новизну та практичне значення отриманих в дисертації результатів дослідження, вказано особистий внесок здобувача, наведено дані про впровадження результатів роботи, їх апробацію та публікацію, описано структуру та об'єм дисертації.

У першому розділі розглянуто основні поняття, пов'язані з нормованими метрологічними характеристиками еталонів, способи вираження похибок первинних та вторинних еталонів, обчислення характеристик невизначеностей еталонів. Зокрема зосереджено увагу на еталонах одиниці електричної напруги та зазначено, що ЕОНЗС належать до одних з найбільш складних еталонів з різними підходами визначення СКЗ напруги. Серед розглянутих підходів виокремлено підхід, що базується на рівності теплових ефектів постійної і змінної напруг на одному й тому ж термоелектричному перетворювачі, тобто метод теплового компарування, який відображає фізику явища (передачі одиниці). Приділено увагу апаратній реалізації методу теплового компарування в різних частотних та динамічних діапазонах відтворення змінної напруги.

На основі проведеного огляду літератури і порівняльного аналізу ЕОНЗС різних країн було встановлено основні апаратні відмінності та відмінності в обґрунтуванні і нормуванні похибок відтворення СКЗ напруги змінного струму.

На основі експериментальних досліджень з'ясовано основні складові похибок ЕОНЗС термокомпараторного типу.

Як наслідок, обґрунтовано напрямок та визначено задачі досліджень.

У другому розділі розглядаються похибка від часу встановлення вихідної напруги та параметри короткочасової нестабільності можливих складових ЕОНЗС термокомпараторного типу, що впливають на одне з найвагоміших джерел похибок еталонів термокомпараторного типу - похибку різночасового порівняння напруги змінного та напруги постійного струмів протилежних полярностей.

Часовий графік термокомпарування складається з часового інтервалу підключення до термокомпаратора напруги змінного струму, приблизно рівної їй напруги постійного струму однієї полярності, рівної їй напруги постійного струму протилежної полярності, обробки та обміну даними між складовими ЕОНЗС.

Значення і полярність напруги постійного струму на виході ідеального еталона повинні бути: по-перше - однаковими на протязі усього часу відтворення потрібного значення, а по-друге - рівними значенню, отриманому при дії напруги змінного струму. Процес компарування триває від декількох десятків секунд до декількох хвилин. Це залежить як від швидкодії термокомпаратора, так і від швидкодії складових еталона. За цей час значення напруг постійного та змінного струмів повинні залишатись в заданих межах. А на рівні еталонів це становить одиниці ppm. Тому процедура визначення оптимального часового інтервалу між тактами компарування носить досить суттєвий характер.

В зв'язку з тим, що перемикання калібраторів з одного режиму на інший, або релейних комутаторів не є миттєвим, необхідно правильно визначити тривалість підключення до ЕПНТЕ напруг, а також початок інтегрування з метою запобігання похибок від перехідних процесів. Перехідні процеси зумовлені розривами вхідних сигналів при комутації та певною нерівністю напруг, що почергово підключаються до ЕПНТЕ.

Теоретично час встановлення вхідного сигналу має бути нескінченним. Але якщо цей час занадто великий, похибка зростає через нестабільність джерел сигналів, ЕПНТЕ і вимірювальних приладів. З іншого боку, якщо обрати часовий інтервал замалим, то в повній мірі не відбудеться встановлення складових комплекту апаратури. Отже, оптимальний часовий інтервал між тактами термокомпарування має бути компромісним між часом встановлення складових комплекту апаратури і їх нестабільністю.

При визначених експериментальним шляхом сталих часу термоперетворювачів, для досягнення похибок не більше 10^-4, 10^-5, 10^-6, 10^-7 час встановлення не повинен перевищувати значень, які розраховуються за формулою

, (1)

де - постійна часу ЕПНТЕ; - допустима відносна похибка встановлення номінальної напруги.

При цьому (1) використовується для першого такту термокомпарування.

похибка одиниця змінний струм вимірювання

В наступних тактах, якщо похибка компарування складає , то час встановлення розраховується за формулою

. (2)

З метою встановлення оптимального інтервалу часу між тактами термокомпарування було проведено моделювання процесу компарування в динамічному режимі з урахуванням факторів, що відображають реальні умови.

При визначенні оптимального часового інтервалу між тактами компарування, як вже було зауважено, окремого аналізу потребують і дослідження нестабільності джерел сигналів, ЕПНТЕ та вимірювальних приладів, що входять до складу ЕОНЗС термокомпараторного типу.

Ускладнює процедуру визначення оптимального часового інтервалу між тактами термокомпарування факт, визначений експериментальним шляхом, а саме: на виході складових апаратури еталону спостерігаються нестаціонарні випадкові процеси. Тому для їх аналізу з метою мінімізації похибки ЕОНЗС запропоновано дві моделі нестабільності на основі експериментальних даних, а саме:

– модель короткочасової нестабільності складових еталону у вигляді розширеної невизначеності як функції часу спостереження;

– модель короткочасової нестабільності складових еталону у вигляді ефективної частини АКФ як функції часу спостереження.

Для отримання зазначених моделей розроблено підходи щодо оцінки оптимального часового інтервалу між тактами компарування шляхом структурного аналізу вихідних нестаціонарних випадкових процесів, розгляду розширеної невизначеності як функції часу, встановлення інтервалів кореляції.

Для отримання моделей нестабільності і їх подальшого аналізу дослідженню підлягала реально існуюча система з використанням не уявних, а конкретних складових (рис. 1).

Рис. 1. Загальна структурна схема ЕОНЗС

Для отримання статистичних характеристик насамперед необхідно створити масив даних вибіркових значень, при цьому, слід звернути увагу на те, що проблемами відтворення одиниці напруги змінного струму є:

точне вимірювання малих термоЕРС на виходах перетворювачів напруги термоелектричних (далі - ПНТЕ);

стабільність термоЕРС на виходах ПНТЕ;

стабільність приладів для відтворення напруги постійного та змінного струмів.

Апаратні засоби ЕОНЗС умовно поділяються на три типи, а саме: двополюсник, лінійний чотириполюсник, квадратичний чотириполюсник. Тому в залежності від вибору типу складової еталону дещо змінюється схема підключення та обчислення значень вихідного сигналу.

Для отримання масиву даних вибіркових значень вихідного сигналу досліджувались джерела напруги постійного та змінного струму, які є двополюсниками, а саме: калібратори напруги змінного струму ТВ1-29 та В1-29, калібратор-вольтметр універсальний В1-28, калібратори універсальні Н4-6, Н4-7 та Fluke 5720, джерело опорної напруги AD586. У цих випадках масив даних вибіркових значень являє собою значення напруги постійного та/або змінного струмів на виході зазначених джерел.

Для отримання масиву даних вибіркових значень вихідного сигналу досліджувались підсилювачі напруги, які є лінійними чотириполюсниками, а саме: модуль підсилювача калібратора універсального Н4-7 до 100 В в діапазоні частот від 0 Гц до 1 МГц, підсилювач до 30 В в діапазоні частот від 0,1 МГц до 30 МГц, підсилювач до 100 В в діапазоні частот від 0 Гц до 1 МГц, підсилювач до 1000 В в діапазоні частот від 0 Гц до 100 кГц; термокомпаратор типу 792A фірми Fluke та термовимірювач потужності моделі NRVD з термоголовками NRV-Z51 фірми Rohde&Schwarz. Аналіз стабільності вихідного сигналу проводився для термокомпаратора Fluke 792A та термовимірювача потужності NRVD з термоголовками NRV-Z51 фірми Rohde&Schwarz.

Для отримання масиву даних вибіркових значень вихідного сигналу досліджувались доступні типи найбільш поширених теплових перетворювачів, які є квадратичними чотириполюсниками, а саме: вакуумні однотермопарні перетворювачі типу ТВБ-3 та ТВБ-4; диференційні термоперетворювачі ДТПТ-6; перетворювачі напруги термоелектричні ПНТЭ-6, на основі вакуумних однотермопарних перетворювачів типу ТВБ; багатоелементний плівковий термоперетворювач РТВ; перетворювачі напруги термоелектричні переносні ПНТЭ-12; перетворювачі напруги термоелектричні атестовані ПНТЭ-12/2; еталонні перетворювачі напруги термоелектричні ЕПНТЕ різних номіналів, до складу яких входять ПНТЕ типу ДТПТ-6; перетворювачі напруги термоелектричні-переносники ППНТЕ різних номіналів, до складу яких входять ПНТЕ типу ТВБ-3; перетворювачі ПНТЭ-12 та ПНТЭ-12/2. ТВБ-3, ТВБ-4, ДТПТ-6 та ПНТЭ-6 аналізувалися з метою відбору теплових перетворювачів із найкращою стабільністю коефіцієнтів перетворення та побудови на їх основі ЕПНТЕ і ППНТЕ, які увійшли до складу ЕОНЗС.

За допомогою розглянутої системи здійснено рекомендації щодо оцінки оптимального часового інтервалу між тактами компарування шляхом структурного аналізу вихідних нестаціонарних випадкових процесів, розгляду розширеної невизначеності як функції часу, встановлення інтервалів кореляції.

Перший підхід ґрунтується на дослідженні інтервалу розсіювання для нестабільності складових ЕОНЗС термокомпараторного типу на поточному інтервалі часу, рівному 1 годині, та на усереднених інтервалах часу, які дорівнюють 30; 10; 5; 2 і 1 хвилинам. В ході експерименту одночасно з отриманням вихідних даних для подальшої обробки проводились дослідження статистичних характеристик на інтервалах часу, що дорівнюють 1; 2; 5; 10; 30 та 60 хвилинам. Перелік цих характеристик виявився недостатнім для вибору часу термокомпарування. Запропоновано модель випадкового процесу у вигляді функціональної залежності розширеної невизначеності від часу реалізації, процедура створення якої складається з наступних етапів:

- розрахунок відносного відхилення i-го результату вимірювання, вираженого в ppm;

- розрахунок абсолютної, відносної та нормованої кількості попадань відносних відхилень в - інтервал;

- побудова гістограм нестабільності складових ЕОНЗС термокомпараторного типу на 60-хвилинному поточному інтервалі часу та усереднених інтервалах часу, рівних 30; 10; 5; 2 і 1 хвилинам, і отримання узагальненої просторової гістограми осередненої відносної розширеної невизначеності коефіцієнту перетворення ПНТЕ, що змінюється в часі, для рівня довіри Р = 0.95 (рис.2);

- знаходження відносної розширеної невизначеності для рівня довіри Р = 0.95 на інтервалі часу, рівному 1 годині та кожному поточному інтервалі часу, що дорівнює 30; 10; 5; 2 і 1 хвилинам;

- знаходження осередненої відносної розширеної невизначеності для рівня довіри Р = 0.95 за двома 30-хвилинними, шістьма 10-хвилинними, дванадцятьма 5-хвилинними, тридцятьма 2-хвилинними та шістдесятьма 1-хвилинними гістограмами;

- за допомогою МНК отримання поліному третього порядку, тобто запропонованої моделі у математичному та графічному вигляді (рис. 3):

. (3)

Рис. 2. Гістограма осередненої відносної розширеної невизначеності коефіцієнту перетворення ПНТЕ, що змінюється в часі, для рівня довіри Р = 0.95

Рис. 3. Графік залежності осередненої відносної розширеної невизначеності U_0.95 від часу спостереження та рівняння поліноміальної моделі

Другий підхід ґрунтується на дослідженні випадкового процесу на виході двополюсних та чотириполюсних складових ЕОНЗС термокомпараторного типу на основі вивчення АКФ, які дозволяють встановити ймовірнісний зв'язок між вибірковими значеннями випадкового процесу в різні моменти часу. Апостеріорно було встановлено: вихідні процеси, які аналізуються та розглядаються на рівні відхилень в одиниці-десятки ppm, можна класифікувати як нестаціонарні випадкові процеси. Якщо випадковий процес нестаціонарний, то математичне сподівання змінюється з часом.

В ході експерименту одночасно з отриманням необхідних даних для подальшої обробки проводились:

– порівняльний аналіз обчислення поточного математичного сподівання за запропонованими способами інтервального осереднення, ковзного осереднення, центрованого ковзного осереднення;

– апроксимація отриманих функцій поточного математичного сподівання безперервними функціями у вигляді поліномів 6 порядку за МНК та апроксимація масивів вибіркових значень безперервними функціями у вигляді поліномів 6 порядку за МНК без проміжних осереднень;

– порівняння АКФ для однієї реалізації залежно від способу розрахунку поточних математичних сподівань та, на основі проведеного порівняльного аналізу вибір найбільш простого, з точки зору розрахунків, способу обчислення поточного математичного сподівання і побудови АКФ;

– дослідження випадкового процесу на виході складових ЕОНЗС термокомпараторного типу напруги шляхом побудови його АКФ (рис.4). При цьому побудова АКФ проводилася для масивів вихідних значень та для масивів відносних відхилень вихідних значень на інтервалі спостереження, рівному 60 хвилинам; на двох, рівних 30 хвилинам; на шістьох, рівних 10 хвилинам; на дванадцяти, рівних 5 хвилинам, на тридцяти, рівних 2 хвилинам, і шістдесяти, рівних 1 хвилині.

– отримання моделі короткочасової нестабільності складових ЕОНЗС у вигляді ефективної частини АКФ як функції часу спостереження. З цією метою побудовано узагальнений графік АКФ випадкового процесу на виході прецизійного джерела напруги для поточного інтервалу спостереження, рівному 60 хвилинам та усереднених інтервалів спостереження, рівних 30 та 10 хвилинам (рис.5).

Рис. 4. Графік АКФ випадкового процесу на виході прецизійного джерела напруги для загальної реалізації

Рис. 5. Узагальнений графік АКФ випадкового процесу на виході прецизійного джерела напруги для поточного 60-хвилинного та усереднених 30-хвилинних та 10-хвилинних інтервалів спостереження

В результаті проведених досліджень за обома підходами зроблені рекомендації щодо відбору найбільш придатних для подальшого використання екземплярів з партії однотипних термоперетворювачів при заданому часі термокомпарування.

У третьому розділі розглянуто основні фізичні процеси, що відбуваються в ПНТЕ, кожний з яких впливає на метрологічні характеристики при відтворенні напруги змінного струму. Серед можливих макромоделей ПНТЕ обрано для детального розгляду мультиплікативну, як найбільш зручну при експериментальних дослідженнях через зменшення вимог до встановлення заданого значення напруги .

Запропоновано непрямий метод оцінки та створено моделі похибок різнополярності, які використовуються для опосередкованої оцінки переходу зі змінної напруги на постійну. Досліджено розподіл температури (ЕРС) вздовж нагрівача.

Встановлено, що при квадратичній залежності ЕРС термопари від вхідної напруги відносна похибка переходу в частках вхідної напруги буде

, (4)

де , - кути нахилу кривих розподілу температури вздовж нагрівача при різнополярних струмах.

Вираз є подвоєною відносною похибкою різнополярності. Тому відносна похибка переходу від постійної напруги до змінної в частках вхідної напруги буде

. (5)

Якщо задана допустима похибка переходу по напрузі, можна визначити допустиму похибку різнополярності .

. (6)

Зважаючи на те, що допустима похибка різнополярності в найгіршому випадку не повинна перевищувати чотирикратного значення допустимої похибки переходу по напрузі, тобто

. (7)

Похибка різнополярності є метрологічною характеристикою ЕПНТЕ і використовується для опосередкованої оцінки переходу зі змінної напруги на постійну. Для її визначення експериментальним шляхом запропоновано відповідний підхід.

ЕПНТЕ підключається до прецизійного джерела напруги в режимі генерації різнополярної напруги постійного струму (меандр.) з настроюваною тривалістю напівперіода. На вході ЕПНТЕ діє різнополярна (меандр.) вихідна напруга прецизійного джерела напруги з амплітудним значенням, рівним необхідній напрузі ЕПНТЕ.

Вимірюється вхідна і вихідна напруга ЕПНТЕ. По п'ять останніх відліків кожного позитивного напівперіоду і п'ять останніх відліків кожного негативного напівперіоду осереднюються і знаходиться середнє значення позитивної і негативної вхідної та/або вихідної напруги.

Всі виміряні значення далі обробляються за наступними формулами:

, , (8)

де , - значення позитивної та негативної напруг; , - значення термоЕРС при дії позитивної і негативної напруг на вході ЕПНТЕ; і - коефіцієнт перетворення ЕПНТЕ при дії позитивної і негативної напруг на вході ЕПНТЕ. Всі значення , , , є середніми значеннями з 25 відліків тривалістю 3 секунди кожний.

Відносна похибка різнополярності розраховується за формулою:

, ppm. (9)

Запропонований підхід дозволяє зменшити похибку переходу з напруги змінного на напругу постійного струму.

Запропоновано використання підходу взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв для вирішення наступних задач:

1) Відбір елементів за умови, що їх значення дають необхідну суму при використанні умов

та , (10)

де - значення відповідного елемента; - кількість елементів, які треба відібрати; - сума, яка задається в умові; - допустиме відхилення від суми, що задається в умові.

Кількість можливих комбінацій елементів визначається відповідним виразом:

, (11)

де - кількість комбінацій елементів; n - загальна кількість елементів, з числа яких проводиться відбір.

2) Відбір резисторів для подільника напруги з заданим коефіцієнтом ділення при використанні умов

та , (12)

де - значення відповідного резистора верхнього плеча; - значення відповідного резистора нижнього плеча; - кількість резисторів необхідних для верхнього плеча; - кількість резисторів необхідних для нижнього плеча; - коефіцієнт ділення, що вказується в умові; - допустиме відхилення від коефіцієнта ділення, що задається в умові.

Кількість можливих комбінацій резисторів визначається відповідним виразом:

, (13)

де C - кількість комбінацій резисторів; n - загальна кількість резисторів, з числа яких проводиться відбір.

3) Відбір резисторів для неінвертуючого підсилювача з віртуальним живленням з заданим коефіцієнтом підсилення при використанні умов

та , (14)

де

- значення відповідного резистора зворотнього зв'язку в каскаді підсилювача;

- значення опору компенсаційної напруги;

- кількість каскадів підсилювача;

- коефіцієнт підсилення, що вказується в умові;

- допустиме відхилення від коефіцієнта підсилення, що задається в умові.

Кількість можливих комбінацій резисторів визначається відповідним виразом:

, (15)

де C - кількість комбінацій резисторів;

n - загальна кількість резисторів, з числа яких проводиться відбір.

Відносна похибка суми значень компонентів визначається за формулою:

, (16)

де - коефіцієнт впливу; - відносна похибка окремого компонента.

У четвертому розділі надано результати експериментальних досліджень та впроваджень. Зазначено, що:

1) Запропоновані в попередніх розділах підходи для отримання моделей короткочасової нестабільності складових еталону у вигляді розширеної невизначеності як функції часу спостереження, моделей короткочасової нестабільності складових еталону у вигляді ефективної частини АКФ як функції часу спостереження та моделі похибок різнополярності, що дозволяють зменшити похибку переходу з напруги змінного на напругу постійного струму впроваджені при створенні комплекту апаратури ВВЕОНЗС ВВЕТУ 08-07-01-09.

2) Запропонований підхід взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв впроваджений при розробці блока еталонних перетворювачів напруги для вторинного еталона електричної потужності і коефіцієнта потужності у розширеному діапазоні частот і струмів, до складу яких увійшли подільники напруги.

3) Для реалізації моделей визначення короткочасової нестабільності та підходу взаємокомпенсації похибок розроблено відповідне програмне забезпечення.

4) За результатами досліджень короткочасової нестабільності прецизійних джерел напруги встановлено, що калібратори змінної напруги В1-29 та ТВ1-29, калібратори універсальні Н4-6, Н4-7 та Fluke 5720А, джерело опорної напруги AD586, є стабільними, задовольняють вимогам процесу термокомпарування та можуть використовуватись як в складі ЕОНЗС термокомпараторного типу загалом, так і в складі ВВЕОНЗС зокрема.

5) Результати експериментальних досліджень однотермопарних перетворювачів типу ТВБ-3, ТВБ-4 та диференційних термоперетворювачів ДТПТ-6 за критерієм різнополярності показали, що коефіцієнт придатних для подальшого використання ТВБ-3 - відносно високий; ТВБ-4 - низький, ДТПТ-6 - високий.

6) За результатами досліджень короткочасової нестабільності та похибок різнополярності термоперетворювачів до складу ЕПНТЕ ВВЕОНЗС увійшли наступні диференційні термоперетворювачі ДТПТ-6: ЕПНТЕ Е0.5 - ДТПТ-6 № 131-1; ЕПНТЕ Е1 - ДТПТ-6 № 174-1; ЕПНТЕ Е2 - ДТПТ-6 № 134-2; ЕПНТЕ Е2-1 - ДТПТ-6 № 125-2; ЕПНТЕ Е4 - ДТПТ-6 № 176-1; ЕПНТЕ Е8 - ДТПТ-6 № 192-2; ЕПНТЕ Е16 - ДТПТ-6 № 133-2; ЕПНТЕ Е32 В - ДТПТ-6 № 129-2.

7) За результатами досліджень похибок нестабільності та різнополярності термоперетворювачів до складу ППНТЕ ВВЕОНЗС увійшли наступні вакуумні однотермопарні перетворювачі типу ТВБ-3: ППНТЭ П0.5 - ТВБ-3 № 2; ППНТЭ П1 - ТВБ-3 № 39; ППНТЭ П2 - ТВБ-3 № 162; ППНТЭ П2-1 - ТВБ-3 № 3; ППНТЭ П4 - ТВБ-3 № 46; ППНТЭ П8 - ТВБ-3 № 67; ППНТЭ П16 - ТВБ-3 № 27; ППНТЭ П32 - ТВБ-3 № В 24-2.

8) За допомогою підходу взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв було створено декілька варіантів з'єднання резисторів у ланцюг подільника напруги з мінімальним температурним коефіцієнтом опору, виходячи з міркувань не тільки мінімізації похибки, а і мінімізації залишку резисторів, які виявились в партії, що досліджується, непридатними для взаємокомпенсації. Створені за допомогою запропонованого підходу подільники напруги пройшли процедуру повірки, результати якої повністю задовольняють встановленим вимогам.

У додатках наведені акти впровадження результатів роботи.

Висновки

1. На основі проведеного аналізу та експериментальних досліджень виявлено та оцінено основні складові похибок ЕОНЗС термокомпараторного типу, до яких належать: похибки вимірювання напруги постійного струму; похибки термокомпарування; похибки переходу з напруги постійного струму на напругу змінного струму, зумовлені похибками різнополярності; похибки масштабних перетворювачів.

2. Розвинено підхід щодо оцінки оптимального часового інтервалу між тактами термокомпарування для ЕОНЗС термокомпараторного типу, що дозволило мінімізувати похибку різночасового порівняння шляхом врахування похибки від часу встановлення вихідного сигналу.

3. Вперше запропоновано і створено моделі короткочасової нестабільності складових ЕОНЗС термокомпараторного типу у вигляді розширеної невизначеності та у вигляді ефективної частини АКФ як функцій часу спостереження на основі експериментальних даних. Це дозволило мінімізувати похибку різночасового порівняння шляхом структурного аналізу вихідних нестаціонарних випадкових процесів.

4. Вперше проведено порівняльний аналіз обчислення поточного математичного сподівання за запропонованими способами інтервального осереднення, ковзного осереднення та центрованого ковзного осереднення. За результатами аналізу для подальшого використання запропоновано спосіб інтервального осереднення з подальшою апроксимацією за МНК.

5. Запропоновано непрямий метод оцінки похибки переходу з напруги змінного струму на напругу постійного струму, створено моделі похибок різнополярності, визначено межі похибки переходу від напруги змінного струму на напругу постійного струму, що дозволило забезпечити необхідні метрологічні характеристики еталону.

6. Запропоновано використання підходу взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв, тим самим дозволяючи не тільки підвищити точність, але й застосувати елементну базу з гіршими метрологічними характеристиками, що, в свою чергу, здешевлює вартість виробу.

7. Ґрунтуючись на результатах дисертаційної роботи створено:

- військовий вторинний еталон одиниці електричної напруги змінного струму ВВЕТУ 08-07-01-09. Еталон затверджено наказом Національного наукового центра (ННЦ "Інститут метрології") Держспоживстандарту України № 356 від 09 жовтня 2009 "Про затвердження військового вторинного еталона одиниці електричної напруги від 0,1 В до 1000 В змінного струму в діапазоні частот від 10 Гц до 30 МГц", прийнято на озброєння Збройних Сил України наказом Міністра оборони України від 18 жовтня 2010 року № 529 "Про прийняття на озброєння Збройних Сил України військового вторинного еталону одиниці електричної напруги" та зареєстровано як предмет постачання Збройним Силам України (Свідоцтво № 482, видане Бюро кодифікації у військовій сфері Збройних Сил України 24.03.2010);

- комплект еталонних перетворювачів напруги з номінальними значеннями 1000 В, 600 В, 380 В, 220 В, 127 В, 100 В, 57.7 В, 30 В. Зазначені еталонні перетворювачі напруг увійшли до складу вторинного еталона електричної потужності для розширеного діапазону частот ВЕТУ 08-08-02-10, який затверджено наказом генерального директора ДП "Укрметртестстандарт" від 14.01.2010 № 15, та використовуються як допоміжне обладнання при атестації Державного еталона одиниці електричної потужності і коефіцієнту потужності ДЕТУ 08-08-02.

Таким чином, за результатами роботи теоретично обґрунтовано та створено технічну основу для метрологічного забезпечення засобів вимірювальної техніки напруги змінного струму в широкому частотному та динамічному діапазонах.

Перелік опублікованих праць за темою дисертації

1. Туз Ю.М. Дослідження стабільності деяких прецизійних джерел напруги / Ю.М. Туз, М.В. Добролюбова // Наукові вісті НТУУ "КПІ". - 2003. - № 5 (31). - С.99-104.

2. Туз Ю.М. Кероване кодом джерело еталонної напруги постійного струму / Ю.М. Туз, В.В. Літвіх, С.А. Богомазов, О.В. Рахмаілов, М.В. Добролюбова // Науковий журнал "Вісник технологічного університету Поділля". - 2004. - №2. - Ч.1. - Т.1. - С.93-96.

3. Туз Ю.М. Дослідження стабільності компонентів комплекту апаратури відтворення одиниці напруги змінного струму / Ю.М. Туз, В.В. Літвіх, М.В. Добролюбова, О.В. Рахмаілов // Український метрологічний журнал. - 2004. - №1. - С.18-24.

4. Туз Ю.М. Аналіз методичної похибки одного методу опосередкованого вимірювання синусної напруги / Ю.М. Туз, В.В. Літвіх, О.В. Рахмаілов, М.В. Добролюбова, В.І. Бєда // Науковий журнал "Вісник Хмельницького національного університету". - 2007. - № 2. - Т.2. - С.134-136.

5. Туз Ю.М. Еталонні перетворювачі змінної напруги / Ю.М. Туз, О.В. Рахмаілов, М.В. Добролюбова // Наукові вісті НТУУ "КПІ". - 2008. - № 2 - С.74-80.

6. Туз Ю.М. Похибки та невизначеність еталону одиниці електричної напруги від 0,001 до 1000 В змінного струму в діапазоні частот від 10 Гц до 30 МГц / Ю.М. Туз, М.В. Добролюбова, Ю.В. Артюхова // Системи обробки інформації. - 2009. - № 5 (79). - С.112-114.

7. Туз Ю.М. Оптимізація часу термокомпарування / Ю.М. Туз, М.В. Добролюбова, А.А. Ульянова // Системи обробки інформації. - 2010. - № 5 (86). - С.139-143.

8. Туз Ю.М. Мінімізація похибок багатокомпонентних пристроїв на основі методики перебору комбінаційних значень / Ю.М. Туз, М.В. Добролюбова // Механіка гіроскопічних систем. - 2010. - № 22. - С.97-106.

9. Туз Ю.М. Методики визначення короткочасової нестабільності вихідного сигналу прецизійних джерел напруги / Ю.М. Туз, М.В. Добролюбова // Системи обробки інформації. - 2011. - № 1 (91). - С.143-147.

10. Добролюбова М.В. Исследование стабильности прецизионных источников напряжения / М.В. Добролюбова // IV Международная научно-техническая конференция "Гиротехнологии, навигация, управление движением и конструирование авиационно-космической техники": сборник докладов - К.: НТУУ "КПІ", 2003. - Ч. ІІ. - С.286-289.

11. Туз Ю.М. Исследование стабильности элементов эталона напряжения переменного тока / Ю.М. Туз, В.В. Литвих, М.В. Добролюбова // IV Міжнародна науково-технічна конференція "Метрологія та вимірювальна техніка": наук. праці конф.: тези доп. - Харків: ХФ ДП "УкрНДНЦ", 2004. - С.285-289.

12. Туз Ю.М. Система воспроизведения единицы вольта на основе интерфейса IEEE-488.2/Ю.М. Туз, В.В. Литвих, О.В. Рахмаилов, М.В. Добролюбова, Ю.В. Артюхова // Международная научно-практическая конференция "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments" ESEa-NI-05: тезисы докл. - М.: РУДН, 2005. - С.461-468.

13. Туз Ю.М. Основные проблемы точного измерения напряжения переменного тока / Ю.М. Туз, В.В. Литвих, М.В. Добролюбова, Б.П. Химиченко, А.В. Рахмаилов, И.Д. Пашкевич, Н. И Горин // VI Міжнародна науково-технічна конференція "Метрологія та вимірювальна техніка": наук. праці конф.: тези доп. - Харків: ХФ ДП "УкрНДНЦ", 2008. - С.9-15.

14. Tuz Yu. M.0.1 V to 1000 V AC Voltage standard in the frequency range of 10 Hz to 30 MHz / Yu. M. Tuz, А. V. Rakhmailov, M. V. Dobrolyubova, B. P. Khimichenko // Proc. International conf. on precision electromagnetic measurements "CPEM-2010". - Daejeon, Korea, 2010. - С.97-98.

15. Туз Ю.М. Исследование термопреобразователей разных типов. Пути схемного и алгоритмического усовершенствования при их использовании. / Ю.М. Туз, М.В. Добролюбова, Ю.В. Артюхова, Ю.А. Струнина // XIV Международный Форум по термоэлектричеству. - Москва, 2011.

16. Tuz Yu. M.0.1 V to 1000 V AC Voltage standard in the frequency range of 10 Hz to 30 MHz / Yu. M. Tuz, M. V. Dobrolyubova, A. A. Uliyanova // XVIII TC04 IMEKO Symposium and IX International Congress on Electrical Metrology "Metrologia-2011". - Natal, Rio Grande do Norte, Brazil, 2011.

17. Литвих В.В. Особенности оценивания неопределенности косвенных измерений / В.В. Литвих, М.В. Добролюбова, С.Н. Шевкун, А.О. Назаренко // ХХ Национален научен симпозиум "Метрология и метрологично осигуряване". - Созопол, Болгария, 2010. - С.33-36.

Анотації

Добролюбова М.В. Мінімізація похибок відтворення одиниці напруги змінного струму. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.01.02 - Стандартизація, сертифікація та метрологічне забезпечення. - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Київ, 2011.

В дисертації на основі експерименту проведено дослідження особливостей похибок відтворення одиниці напруги змінного струму для еталонів термокомпараторного типу, в результаті яких сформовано підходи щодо мінімізації з'ясованих основних складових похибок.

З метою мінімізації похибки різночасового порівняння розвинено підхід визначення оптимального часу термокомпарування. Запропоновано і створено моделі короткочасової нестабільності складових еталону у вигляді розширеної невизначеності та у вигляді ефективної частини автокореляційної функції як функцій часу спостереження.

Запропоновано непрямий метод оцінки похибки переходу з напруги змінного струму на напругу постійного струму. З метою визначення меж похибки переходу від напруги змінного струму на напругу постійного струму запропоновано і створено моделі похибок різнополярності.

З метою отримання мінімальноможливої сукупної похибки для різних комбінацій елементів запропоновано підхід взаємокомпенсації похибок багатоелементних ланок вимірювальних пристроїв. Це надає можливість при створенні і розробці одиничних пристроїв досягати необхідної точності при використанні елементної бази з більш низькими метрологічними характеристиками.

Наведено результати впровадження запропонованих і створених підходів мінімізації основних складових похибок еталонів одиниці напруги змінного струму термокомпараторного типу.

Ключові слова: еталон одиниці напруги змінного струму, оптимальний час термокомпарування, параметри нестабільності, перебір комбінаційних значень, похибка різночасового порівняння, похибка різнополярності.

Добролюбова М.В. Минимизация погрешностей воспроизведения единицы напряжения переменного тока. - Рукопись.

...