Методика поверки «Частотомер электронно-счётный чз-81» (МП.МН 1322-2003)

РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ

ЧАСТОТОМЕР ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНЫЙ

43-81

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП.МН 1322-2003

ЧАСТОТОМЕР ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНЫЙ

43-81

Методика поверки

МП.МН 1322-2003

Настоящая методика распространяется на частотомер электронносчетный 43-81 и его модификацию 43-81/1 (по тексту - частотомер) ТУ РБ 100039847.023-2003 и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Первичной поверке подлежат частотомеры, выпускаемые из производства и после ремонта. Периодической поверке подлежат частотомеры, находящиеся в эксплуатации и на хранении. Поверка должна проводиться в органах, аккредитованных в данном виде деятельности.

Межповерочный интервал частотомера - 12 мес.

• 1 ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

1.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции и применены средства поверки с характеристиками, указанными в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Таблица 4

Заключение о годности прибора: _______________________________

Поверитель                     _____________ _________________

подпись        расшифровка подписи

Дата поверки                   ________________________________

число, месяц, год

4 Определение метрологических характеристик (4.4)

• 4.1 Определение относительной погрешности по частоте встроенного опорного генератора (4.4.1), таблица 1                       __________________

Таблица 1

• 4.2 Определение составляющей погрешности измерения частоты синусоидального сигнала ( 1/ f_x -т_сч) по входу А и по входу С частотомера (4.4.2), таблица 2.                                                   _________________

Таблица 2

• 4.3 Определение составляющих погрешности измерения периода синусоидального сигнала по входу В частотомера (4.4 3).

• - определение составляющей погрешности (То/ п Т*), таблица 3;

• - определение составляющей погрешности запуска (5_зап), таблица 4. Таблица 3

  Измеряемый период (частота)	МЕТКИ ВРЕМЕНИ, S	УСРЕДН	Допускаемое показание частотомера, мкс		Результат измерения, мкс
  		1	10.	±1.
  10 мкс	10’6	10	10.0	±0.1
  (100 кГц)		ю2	10.00	±0.01
  		103	10.000	±0.001
  		ю4	10.0000	±0.0001
  		10	1.0	±0.1
  1 мкс		ю2	1.00	±0.01
  (1000 кГц)		103	1.000	±0.001
  		ю4	1.0000	±0.0001

Продолжение таблицы 1.1

• 2 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • 2.1 При подготовке и проведении поверки частотомера должны соблюдаться требования безопасности:

• - общие требования безопасности, предусмотренные "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей", “Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" и ГОСТ 22261-94;

• -  частные требования безопасности, указанные в руководстве по эксплуатации частотомера (2.1 "Меры безопасности") и эксплуатационной документации применяемых СИ.

• 3 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

  • 3.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха, °C       20 ± 5;

• - относительная влажность воздуха, %        от 30 до 80;

• - атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.)      от 84 до 106 (от 630 до 795);

• - напряжение питающей сети, В               230 ± 4,6;

• - частота питающей сети, Гц                  50 ±1.

• 3.2  Перед проведением поверки частотомер выдержать в условиях, установленных в 3.1 не менее 4 ч.

• 3.3 Средства поверки выдержать в условиях, оговоренных для проведения эксплуатационной

  поверки, и подготовить к документацией.

  • 3.4 При подготовке к подготовительные работы, УШЯИ.411186.004 РЭ.

  работе в соответствии с их

поверке частотомера должны указанные в руководстве

• 3.5  Частотомер обеспечивает работоспособность через 1 мин после включения, а метрологические характеристики - через 1 ч (кроме 4.4.1.1).

• 4 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 4.1 Внешний осмотр

    • 4.1.1  При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемого частотомера следующим требованиям:

соответствие комплектности требованиям руководства по эксплуатации; наличие и прочность крепления органов управления, четкость фиксации их положения, наличие вставок плавких;

отсутствие механических повреждений;

исправность гнезд, четкость маркировки частотомера.

Частотомер, имеющий дефекты, бракуется и направляется в ремонт.

• 4.2 Проверка электрической прочности изоляции

  • 4.2.1 Проверку электрической прочности изоляции цепи питания поверяемого частотомера проводить по ГОСТ 12.2.091-2002 в нормальных условиях с помощью установки высоковольтной измерительной (испытательной) УПУ-21, подключенной между закороченными контактами вилки сетевого шнура и заземляющим контактом.

Переключатель питания поверяемого частотомера должен быть во включенном положении.

Приложение А

(рекомендуемое)

Форма протокола поверки

Протокол поверки № _____

частотомера электронно-счетного 43-81 зав. №_________ выпуск_______г.

Принадлежит_____________________________________________________

(наименование организации)

Наименование организации, проводившей поверку ______________________

Поверка проводилась в соответствии с методикой поверки

МП.МН 1322-2003.

Условия поверки:

• - температура окружающего воздуха, °C _______________

• - относительная влажность воздуха, %     _______________

• - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) _______________

• - напряжение питающей сети, В            _______________

Средства поверки:    ____________________________________________

• 1 Внешний осмотр (4.1) ______________

• 2 Электрическая прочность изоляции (4.2)___________

• 3 Опробование (4.3)

  • 3.1 Проверка частотомера в режиме самоконтроля (4.3.1)  _______________

б_доп = ±1 мл. разряда

• 3.2 Проверка работоспособности частотомера в режиме измерения частоты

(4.3.2)                                                            _____________________

Синусоидальный сигнал:

• - ПО ВХОДУ A              UgxuaKc ~ Ю В,     Щхмин ~ 0,03 В,

• - по входу С                и_вхмин = 0,03 В;    U_exMaKC = 1 В;

Рвхмин ^— 0,02 мВт, Рвхмакс ~ 20 МВТ.

Импульсный сигнал по входу А.

U_BX мин =0,1 В (полярность импульса положительная); и_вхМин ⁼ 0,1 В (полярность импульса отрицательная).

• 3.3 Проверка работоспособности частотомера по входу В в режиме измерения периода (4.3.3)                                     _______________

  Синусоидальный сигнал

  Импульсный сигнал

U_BXмин = 0,03 В.

Ubxmhh = 0,1 В (полярность импульса положительная); и_вХмин ⁼ 0,1 В (полярность импульса отрицательная).

• 3.4 Проверка работоспособности частотомера по входу В в режиме измерения длительности импульсов (4.3.4)                                _______________

U_BX мин = 0,1 В (полярность импульса положительная); и_вхш|Н = 0,1 В (полярность импульса отрицательная); и_вХмакс ⁼ 10 В (полярность импульса положительная); Ывхмакс = Ю В (полярность импульса отрицательная).

• 5 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

  • 5.1 Результаты поверки оформляют протоколом по форме приложения А.

  • 5.2  Положительные результаты поверки частотомера удостоверяют нанесением оттиска поверительного клейма и выдают свидетельство о поверке установленной формы.

После проведения коррекции частоты встроенного опорного генератора производят пломбирование отверстий, в которые выведены шлицы КОРРЕКЦИЯ ЧАСТОТЫ.

В разделе “Особые отметки" руководства по эксплуатации делают отметку о поверке и заверяют ее подписью и оттиском клейма поверителя.

• 5.3 В случае отрицательных результатов поверки частотомер бракуют, свидетельство о поверке аннулируют, оттиск поверительного клейма гасят, выдают извещение о непригодности и отмечают в разделе “Особые отметки” руководства по эксплуатации.

Подать испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц значением 1350 В, начиная со значения рабочего напряжения 230 В с погрешностью не более 10%. Увеличивать напряжение до испытательного значения плавно за время от 5 до 10 с и выдержать в течение 1 мин, затем плавно снизить испытательное напряжение до нуля.

Во время проверки прочности изоляции не должно произойти пробоя или поверхностного перекрытия изоляции.

• 4.3 Опробование

• 4.3.1 Проверка частотомера в режиме самоконтроля

Включить частотомер, через 30 с на индикаторе частотомера установится "нулевое" показание и мигание индикатора СЧЕТ (в случае установки переключателей в режим измерения частоты).

Провести самоконтроль частотомера в соответствии с руководством по эксплуатации.

Неисправный частотомер бракуют и направляют в ремонт.

• 4.3.2 Проверка работоспособности частотомера в режиме измерения частоты

• 4.3.2.1 Работоспособность частотомера 43-81 (43-81/1) по входу А при синусоидальной форме входного сигнала проверять при минимальном и максимальном уровнях входных сигналов в точках, указанных в таблице 4.1.

На частотомере установить режим измерения частоты, входА открытый и устанавливать переключатели в положения согласно таблице 4.1. От источника подать измеряемый сигнал на вход А проверяемого частотомера и произвести измерение частоты. При этом измерение частот от 10 Гц до 1 МГц проводить при нажатой кнопке НЧ, а частот свыше 1 МГц - при отжатой кнопке НЧ.

Примечание - При проведении измерений по входу А ручка УРОВЕНЬ А частотомера должна находиться в середине зоны, в которой наблюдаются устойчивые показания частотомера.

Таблица 4.1

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера при измерении по входу А соответствуют установленным на генераторе значениям частоты синусоидального сигнала с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.3.2.2  Работоспособность частотомера 43-81 (43-81/1) по входу А при импульсной форме входного сигнала проверять, измеряя частоту при минимальном уровне входного сигнала при положительной и отрицательной полярности входных импульсов.

На частотомере установить режим измерения частоты по входу А, входное сопротивление 50 Q, вход А открытый, ВРЕМЯ СЧЕТА, ms -10.

От генератора Г5-60 на вход А частотомера подать измеряемый сигнал с параметрами:

• - длительность импульса 10 нс; период следования 100 нс;

• - амплитуда импульса 0,1 В, положительная полярность.

Произвести измерение частоты (10 МГц) частотомером. Повторить измерение частоты, установив на генераторе Г5-60 импульсы отрицательной полярности.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера соответствуют установленным на генераторе значениям частоты импульсного сигнала с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.3.2.3 Работоспособность частотомера 43-81 по входу С при синусоидальной форме входного сигнала проверять при минимальном и максимальном уровнях входных сигналов в точках, указанных в таблице 4.2.

На частотомере 43-81 установить режим измерения частоты и устанавливать переключатели в положения согласно таблице 4.2. От источника подать измеряемый сигнал на вход С проверяемого частотомера и произвести измерение частоты.

Таблица 4.2

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера 43-81 при измерении по входу С соответствуют установленным на генераторе значениям частоты синусоидального сигнала с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.3.3 Проверка работоспособности частотомера в режиме измерения периода

• 4.3.3.1 Работоспособность частотомера по входу В при синусоидальной форме входного сигнала проверять при минимальном уровне входного сигнала, в точках, указанных в таблице 4.3. На частотомере установить режим измерения периода по входу В и устанавливать переключатели в положения согласно таблице 4.3.

От генератора ГЗ-122 подать измеряемый сигнал на вход В проверяемого частотомера и произвести измерение его периода.

Примечание - При проведении измерений по входу В ручка УРОВЕНЬ В частотомера должна находиться в середине зоны, в которой наблюдаются устойчивые показания частотомера.

- определение относительной погрешности запуска 8_эап (метод 4.4.3.2).

• 4.4.3.1 Определение составляющей погрешности (Т_о/пТ_к) измерения периода синусоидального сигнала проводить путем измерения периода, подаваемого от генератора ГЗ-122 на вход В поверяемого частотомера (рисунок 4.2). При этом генератор ГЗ-122 включить в режим запуска от внешнего генератора - поверяемого частотомера.

Измерения проводить при уровне входного сигнала значением 0,03 В.

На частотомере установить режим измерения периода по входу В, делитель 1:1, вход В открытый, переключатель ВЫХОД/ВХОД 5 MHz - в положение ВЫХОД 5 MHz. Значение периода выходного сигнала генератора ГЗ-122 и положения переключателей на частотомере, соответствующие поверяемой точке, устанавливать по таблице 4.6.

Таблица 4.6

Результаты поверки считают удовлетворительными, если показания частотомера не превышают допускаемых значений, указанных в таблице 4.6.

• 4.4.3.2 Определение погрешности запуска 6_зап для синусоидального входного сигнала при запуске в точке с максимальной крутизной проводить по входу В частотомера с помощью генератора ГЗ-122, работающего в режиме запуска от внешнего генератора - поверяемого частотомера (рисунок 4.2).

На частотомере установить режим измерения периода по входу В, делитель 1:1, вход В открытый, переключатель ВЫХОД/ВХОД 5 MHz - в положение ВЫХОД 5 MHz

От генератора ГЗ-122 подать измеряемый сигнал на вход В поверяемого частотомера и произвести измерение его периода согласно таблице 4.7.

Таблица 4.7

Результаты поверки считают удовлетворительными, если показания частотомера не превышают допускаемых значений, указанных в таблице 4.7.

ГЗ-122- генератор сигналов низкочастотный прецизионный;

41-74 - стандарт частоты рубидиевый;

46-71 - синтезатор частоты.

Примечание - При определении составляющих погрешности измерения периода по входу В вместо синтезатора частоты 46-71 использовать генератор ГЗ-122.

Рисунок 4.2 - Схема подключения приборов для определения погрешности измерения частоты

Результаты поверки считают удовлетворительными, если показания частотомера не превышают допускаемых значений, указанных в таблице 4.4.

• 4.4.2.2 Определение погрешности измерения, обусловленной дискретностью счета по входу С частотомера 43-81 проводить по схеме, приведенной на рисунке 4.2. Измерения проводить при уровне входного сигнала значением 0,03 В.

На частотомере 43-81 установить режим измерения частоты по входу С, переключатель ВЫХОД/ВХОД 5 MHz - в положение ВЫХОД 5 MHz.

Значение частоты выходного сигнала синтезатора 46-71 и положения переключателей на частотомере, соответствующие поверяемой точке, устанавливать по таблице 4.5.

Таблица 4.5

Результаты поверки считают удовлетворительными, если показания частотомера не превышают допускаемых значений, указанных в таблице 4.5.

• 4.4.3 Относительную погрешность измерения периода определить для синусоидального входного сигнала по составляющим погрешности:

• - определение относительной погрешности по частоте встроенного опорного генератора (<5о) определяется при проверке по 4.4.1;

• - определение относительной погрешности измерения, обусловленной дискретностью счета (метод 4.4.3.1)

То / п Т_х,                                            (4.4)

где п - число усредняемых периодов входного сигнала (УСРЕДН);

Т_о - период меток времени частотомера (МЕТКИ ВРЕМЕНИ), с;

Т_х - период входного сигнала, с;

Таблица 4.3

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера соответствуют установленным на генераторе значениям периода сигналов синусоидальной формы с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.3.3.2 Работоспособность частотомера по входу В при импульсной форме входного сигнала проверять, измеряя период следования импульсов при минимальном уровне входного сигнала при положительной и отрицательной полярности входных импульсов.

На частотомере установить режим измерения периода по входу В, вход В открытый, МЕТКИ ВРЕМЕНИ, s-Ю’⁷, УСРЕДН-10⁴.

От генератора Г5-60 на вход В частотомера подать измеряемый сигнал с параметрами:

• - длительность импульса 0,5 мкс, период следования 10 мкс;

• - амплитуда импульса 0,1 В, положительная полярность.

Произвести измерение периода частотомером. Повторить измерение периода, установив на генераторе Г5-60 импульсы отрицательной полярности.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера соответствуют установленным на генераторе значениям периода импульсного сигнала с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.3.4 Проверку работоспособности частотомера по входу В в режиме измерения длительности импульсов проводить с помощью генератора Г5-60 при минимальной длительности импульса входного сигнала положительной и отрицательной полярности при минимальной и максимальной амплитуде.

На частотомере установить режим измерения длительности по входу В, вход В открытый, делитель 1:1, МЕТКИ ВРЕМЕНИ, s -10'⁷, полярность измеряемого сигнала.

Примечание - При напряжении входного сигнала от 3 до 10 В должен быть включен делитель 1:10 по входу В, вход В закрытый.

От генератора Г5-60 на вход В частотомера подать измеряемый сигнал с параметрами:

• - длительность импульса 1 мкс, период следования 100 мкс;

• - полярность импульса положительная, отрицательная;

• - амплитуда импульса 0,1 В, а затем 10 В при включенном делителе 1:10.

Произвести измерение длительности импульса частотомером.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера соответствуют установленным на генераторе значениям длительностей импульсов с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.4 Определение метрологических характеристик

• 4.4.1 Определение относительной погрешности по частоте встроенного опорного генератора на интервале времени 12 мес (J_o ) проводить по схеме, приведенной на рисунке 4.1. Время установления рабочего режима поверяемого частотомера не менее 1 ч.

Сигнал 5 МГц опорного генератора с выхода ВЫХОД 5 MHz поверяемого частотомера подать на ВХОД I компаратора 47-12. От источника образцовой частоты - стандарта частоты 41-74, сигнал частотой 5 МГц подать на ВХОД II компаратора 47-12 и на частотомер 43-63, использующий этот сигнал в качестве внешнего опорного генератора. Сигнал f_K от компаратора частотой 1 МГц поступает на ВХОД А частотомера 43-63, работающего в режиме измерения частоты при времени счета 1 с или 10 с.

Записать не менее 10 последовательных показаний частотомера и найти их среднее арифметическое (действительное) значение f_KCp по формуле

измерения, Гц;

п - число проведенных единичных измерений.

Относительную погрешность по частоте (б₀) определить по формуле

(4.2)

где f_KH - значение частоты компаратора, соответствующее номинальному значению частоты опорного генератора, Гц (f_KH = 10⁶ Гц);

М - коэффициент умножения компаратора (М = 2-Ю³);

f_H- номинальное значение частоты опорного генератора, Гц (f_H = 5-10⁶ Гц).

Результаты поверки считают удовлетворительными, если относительная погрешность по частоте встроенного опорного генератора на интервале времени 12 мес находится в пределах ±1-10’⁷.

Примечание - Время 12 мес отсчитывается с момента предыдущей поверки, когда действительное значение частоты встроенного опорного генератора было установлено с относительной погрешностью ±5-10'⁹.

• 4.4.1.1 После определения относительной погрешности по частоте встроенного опорного генератора, если ее значение превышает 5₀ /10, произвести установку его частоты с погрешностью не более ±5-10'⁹.

Подстройка частоты опорного генератора производится через 4 ч после включения частотомера путем вращения шлицев КОРРЕКЦИЯ 4АСТОТЫ (на задней панели частотомера).

4ерез 1 ч после установки частоты проверить относительную погрешность встроенного опорного генератора по частоте по методу, описанному выше.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если относительная погрешность по частоте встроенного опорного генератора не превышает ±1-10'⁸ частотомера 43-81(43-81/1). В противном случае подстройку частоты повторить.

46-71     - синтезатор частоты;

ГЗ-122    - генератор сигналов низкочастотный прецизионный.

Примечание - При определении составляющих погрешности измерения периода по входу В вместо синтезатора частоты 46-71 использовать генератор ГЗ-122.

Рисунок 4.2 - Схема подключения приборов для определения составляющих погрешности измерения частоты по входу А (С) и измерения периода по входу В, обусловленных дискретностью счета

• 4.4.2 Относительную погрешность измерения частоты <5j определить по составляющим погрешности:

• - определение относительной погрешности по частоте встроенного опорного генератора 3₀ (определяется при проверке по 4.4.1);

• -  определение относительной погрешности измерения, обусловленной дискретностью счета (метод 4.4.2.1,4.4.2.2)

1/Гх-Тсм,                                           (4.3)

где Т_сч - время счета частотомера (установленное) при измерении частоты по входу А (С), с;

• 4 - измеряемая частота, Гц.

• 4.4.2.1 Определение погрешности измерения, обусловленной дискретностью счета по входу А частотомера, проводить путем измерения образцовой частоты, подаваемой от синтезатора частоты 46-71, при этом опорная частота 5 МГц для синтезатора подается от поверяемого частотомера. Измерения проводить при уровне входного сигнала значением 0,03 В по схеме, приведенной на рисунке 4.2.

На частотомере установить режим измерения частоты по входу А, входное сопротивление 50Q, делитель 1:1, переключатель ВЫХОД/ВХОД 5 MHz - в положение ВЫХОД 5 MHz. Значение частоты выходного сигнала синтезатора 46-71 и положения переключателей на частотомере, соответствующие поверяемой точке, устанавливать по таблице 4.4.

Таблица 4.4

9