Вот что говорит
Грэм Нэш о шестидесятых
Грэм Нэш о шестидесятых

- Знаешь, отличные были времена, мы были совсем юные, но я совсем ничего не помню об этих годах"

Грэм Нэш (Hollies).

Техника

Прецизионные калибраторы


В начале 60-х годов стали появляться первые отечественные цифровые измерительные приборы. Для их серийного выпуска требовалось соответствующее метрологическое обеспечение. Для этой цели в 1965 году на кафедре для Горьковского НИИ приборостроения был создан первый отечественный калибратор переменных напряжений ГК-3, не уступавший по ряду параметров лучшему зарубежному аналогу 746А фирмы Hewlett Packard. Модернизированный вариант (ГК-8) был изготовлен мелкой серией совместно с ОКБ Львовского завода радиоизмерительных приборов. В то время был предложен принцип построения широкодиапазонных калибраторов в виде систем авторегулирования с компаратором действующего значения напряжения в цепи обратной связи.

Вскоре томские калибраторы ГК-8 и ГК-10 стали использоваться практически всеми производителями цифровых вольтметров в стране для их поверки. Модифицированный калибратор ГК-10 под шифром В1-20 начал с 1980 года серийно выпускать Харьковский завод «Эталон» Госстандарта СССР. Этот калибратор имеет погрешность (0,04 + 5 мкВ/0,01Uн)% в частотном диапазоне 0,05:20 кГц и в динамическом диапазоне 10 мкВ:10 В.

Разработанные и изготовленные кафедрой прецизионные источники переменных напряжений и токов были использованы ВНИИМом в Национальных эталонах переменных напряжений и токов. Совместно с ВНИИ ФТРИ были разработаны и изготовлены национальные эталоны ослаблений и ряд других приборов.

Практически все калибраторы имели в своем составе автогенератор и автономный прецизионный стабилизатор на основе компаратора. Для стабилизации и измерения напряжения в калибраторах была доказана целесообразность использования преобразователей оптоэлектронного типа, позволивших резко упростить схемные решения. Была разработана теория фотоэлектрических преобразователей (ФП), что позволило выявить и оценить ряд их новых свойств, таких как немонотонность постоянной времени от режима, нелинейное смещение сопротивления, уровень его модуляции и др.

Исследования компараторов на ФП позволили предложить методы резкого уменьшения до пренебрежимо малых значений их погрешности асимметрии. В исследованиях принимали активное участие М.С. Ройтман (научный руководитель всех работ), Э.И. Цимбалист, В.Р. Цибульский, Ю.М. Фомичев, Ю.Г. Свинолупов. Экспериментальная проверка погрешности перехода ФП показала, что она составляет менее 0.001% и, следовательно, принципиально имеются резервы по дальнейшему увеличению точности компараторов действующего значения. Была также доказана возможность эффективного применения компараторов на ФП в широком диапазоне частот (от десятков до сотен мегагерц).

Проведенный анализ взаимосвязи коэффициентов стабилизации, нелинейных искажений и устойчивости в амплитудно-стабильных автогенераторах привел к ряду новых решений по существенному снижению указанной взаимосвязи и построению относительно простых прецизионных источников переменного напряжения.

Необходимый динамический диапазон калибраторов обеспечивался путем прецизионного деления или усиления номинального уровня меры. А.И. Крамнюк, Н.П. Калиниченко, и В.Л. Ким создали первые с стране широкодиапазонные многодекадные индуктивные делители напряжения, в том числе программируемые. Был предложен также новый тип индуктивных делителей, — лестничный, отличающийся повышенной широкополосностью. Ряд решений касался коррекции погрешностей индуктивных делителей, а также принципов построения делителей для широкополосных систем (от 0 до 10 МГц).

В.М. Сергеев, В.А. Бутенко и А.П. Парамзин разработали серию прецизионных высоковольтных измерительных усилителей, позволивших получать значения выходного напряжения калибраторов до 300 и 1000 В. Ими были исследованы принципы построения линейных усилителей и определены: условия и схемы, в которых достижима взаимокомпенсация нелинейностей; факторы, существенно снижающие эффективность последовательной обратной связи по линеаризации многокаскадных усилителей, и пути ослабления их влияния; условия резкого снижения искажений применением автокоррекции мгновенных значений коэффициента передачи. Эти исследования привели к возможности создания нового вида избирательных усилителей на базе активных режекторных фильтров, отличающегося низким уровнем вносимых нелинейных искажений (не более 0,001%).

Наиболее удачно удалось использовать совокупность эффективных решений при разработке прецизионного системного многофункционального калибратора ТК2Н-119, предназначенного для поверки установки В1-27. Эта разработка проводилась в 1988-90 гг. совместно с Таллиннским конструкторским бюро радиоэлектроники для Минского ОАО «Приборостроительный завод». На диапазоне частот 10 Гц:1 МГц и диапазоне напряжений 1:10 В основная погрешность установки напряжения калибратора составляла 0,003 %, а нестабильность уровня выходного напряжения за 10 мин — не более 0,001 %.

Работы кафедры в области прецизионного приборостроения оказываются востребованными и сегодня, прежде всего благодаря усилиям В.М. Сергеева и Ю.М.Фомичева. Разработанная ими установка для автоматизированной поверки счетчиков электрической энергии пользуется большим спросом в энергоснабжающих организациях Сибири и Казахстана.


Обсудить на форуме
Открытие