Методика поверки «Усилитель заряда дифференциальный AQ05» (A3009.0285.ΜΠ-2019)

Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом» Федеральное государственное унитарное предприятие РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики

ЦЕНТР ИСПЫТАНИЙ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Аттестат аккредитации № RA.RU.311769

пр. Мира. д. 37, г. Саров, Нижегородская обл., 607188 Телефон 83130 22224 Факс 83130 22232 E-mail: shvn@olit.vniief.ru

Руководитель ЦИ СИ,

«ГлобалТест»

Усилитель заряда дифференциальный AQ05

Методика поверки

А3009.0285.МП-2019

2019

• 1  Операции поверки

• 2  Средства поверки

• 3  Требования к квалификации поверителей

• 4  Требования безопасности

• 5  Условия поверки

• 6  Подготовка к проведению поверки

• 7  Проведение поверки

• 8  Оформление результатов поверки

Приложение А (справочное) Структура обозначений и технические особенности усилителей

Приложение Б (справочное) Перечень документов, на которые даны ссылки в тексте методики поверки

Приложение В (справочное) Перечень принятых сокращений

Настоящая методика поверки распространяется на усилители заряда дифференциальные AQ05.

Усилитель заряда дифференциальный AQ05 (далее по тексту - усилитель) предназначен для измерения, преобразования и усиления высокоимпедансного сигнала заряда пьезоэлектрических преобразователей в низкоимпедансный сигнал напряжения.

Питание усилителя, в зависимости от исполнения, осуществляется от внутреннего или внешнего источника питания постоянного тока. Усилитель имеет модификации, технические особенности которых приведены в приложении А.

Данная методика поверки устанавливает методику первичной и периодической поверок усилителя. Первичной поверке усилитель подвергается при выпуске из производства и после ремонта. Организация и проведение поверки в соответствии с документом «Порядок проведения поверки средств измерений...», утвержденным приказом Минпромторга России от 02 июля 2015 года № 1815.

Межповерочный интервал - 1 год.

Перечень документов, на которые даны ссылки в тексте методики поверки, приведен в приложении Б.

Перечень принятых сокращений приведен в приложении В.

• 1.1 При проведении первичной и периодической поверок усилителя должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

• 1.2 При получении отрицательного результата какой-либо операции поверки дальнейшая поверка не проводится, и результаты оформляются в соответствии с 8.2.

• 1.3 Протокол поверки ведется в произвольной форме. При проведении поверки допускается сокращать проверяемые режимы (амплитудные и частотные диапазоны преобразования, количество каналов) измерений в соответствии с потребностями потребителя и (или) техническими возможностями применяемых средств поверки, при этом в свидетельстве о поверке должна быть сделана запись об ограничении использования режимов (диапазонов) измерений.

а б л и ц а 1 - Перечень операций при поверке

• 2.1 При проведениг поверки применяют СИ и оборудование, приведенные в таблице 2. Допускается использовать другие СИ и оборудование, обеспечивающие требуемые диапазоны и точности измерений.

• 2.2 Все применяемые СИ должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

К проведению поверки допускается персонал, изучивший ЭД на усилитель, данную методику поверки и имеющий опыт работы с оборудованием, перечисленным в таблице 2.

• 4.1 При проведении поверки необходимо руководствоваться «Правилами устройства электроустановок» и «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей». Меры безопасности при подготовке и проведении измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0 и «Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок (ПОТЭУ)».

• 4.2 При проведении поверки должны быть выполнены все требования безопасности, указанные в ЭД на усилитель и средства поверки.

Таблица 2 - Перечень СИ и оборудования, применяемых при поверке

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

• - температура окружающего воздуха от 18 до 25 °C;

• - относительная влажность окружающего воздуха до 80 %;

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

• - напряжение питающей сети от 198 до 244 В;

• - частота питающей сети от 49,5 до 50,5 Гц.

• 6.1 Перед проведением поверки подготавливают СИ и оборудование к работе в соответствии с ЭД на них.

• 6.2 Проверяют наличие действующих свидетельств о поверке на СИ, а также соответствие условий поверки разделу 5.

• 7.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре необходимо установить отсутствие механических повреждений соединительных жгутов, разъёмов и корпуса усилителя.

• 7.2 При наличии вышеуказанных дефектов испытания не проводят до их устранения. Если дефекты устранить невозможно, усилитель бракуют.

• 7.2 Опробование

• 7.2.1 Собирают схему измерений в соответствии с рисунком 1. В качестве регистратора (7) подсоединяют анализатор спектра А19. Включают и прогревают измерительные приборы в соответствии с ЭД на них.

  

  1 - калибратор универсальный Н4-16; 2 - генератор сигналов низкочастотный прецизионный ГЗ-122; 3, 7 - регистратор (мультиметр 34410А, анализатор спектра А19 и т.д.);

  4 - переходник (С - адаптер Е1000 (1000 пФ ±0,25 %), SA-тумблер ГГГ25 или аналогичный); 5 - усилитель AQ05-A.1.XXX; 6 - источник питания постоянного тока

  1		1	Вход(+)
  2		2	Вход (-)
  3		3
  4		4	Общий

  42 В	1
  Общ. 12В	2
  Выход	3
  Общий	4

Рисунок 1 - Схема измерений

Примечания

• 1 СИ (2) и (3) применяются при отсутствии калибратора (1).

• 2 Назначение выводов входного и выходного разъема усилителя AQ05-X.X.XXX необходимо проверять по паспорту. Включение усилителя осуществлять строго в соответствии с ЭД.

• 7.2.2 На частоте 1000 Гц подают с калибратора (1) через адаптер (4) на вход (+) (SA в положении «1», вход (-) - заземлен) СКЗ напряжения (/_тах, рассчитанное по формуле

^ах=0>7-%,                         (1)

где С/_тах - входное СКЗ напряжения, соответствующее входному максимальному заряду усилителя, В;

£?тах - максимальный еходной заряд усилителя, приведен в паспорте, пКл;

С - электрическая емкость адаптера Е1000, 1000 пФ.

• 7.2.3 С помощью анализатора спектра (7) измеряют коэффициент гармоник и амплитуду выходного сигнала (/_таХ(+).

• 7.2.4 На частоте 1000 Гц подают с калибратора (1) через адаптер (4) на вход (-) (SA в положении «2», вход (+) - заземлен) СКЗ напряжения (/_тах, рассчитанное по формуле (1).

• 7.2.5 С помощью анализатора спектра (7) измеряют коэффициент гармоник и амплитуду выходного сигнала t/_maX(-).

• 7.2.6 Повторяют измерения по 7.2.2 - 7.2.5 для всех каналов усилителя

• 7.2.7 Усилитель считают выдержавшим испытания, если амплитуда напряжения выходных сигналов £/_тах(+)^и (7_тах(.) составляет:

• - для модификаций AQ05-A.X.XXX, AQ05-E.X.XXX, AQ05-E.XXX, AQ05-Д.Х.1 не менее 9 В;

• - для модификаций AQ05-r.X.XXX не менее 4 В;

а коэффициент гармоник не превышает 5 %.

7.3 Проверка максимального заряда, номинального значения коэффициента преобразования основной относительной погрешности преобразования заряда в напряжение на частоте 1 кГц

• 7.3.1 Собирают схему измерений в соответствии с рисунком 1 (SA в положении «1», вход (-) - заземлен). В качестве регистратора (7) подсоединяют мультиметр 34410А. Включают и прогревают измерительные приборы в соответствии с ЭД на них.

• 7.3.2 На частоте 1000 Гц подают с калибратора (1) через переходник (4) на вход (+) первое рекомендуемое СКЗ напряжения из таблицы 3 и с помощью мультиметра (7) измеряют СКЗ выходного напряжения.

• 7.3.3 Повторяют измерения по 7.3.2 для всех рекомендуемых напряжений из таблицы 3 и всех измерительных каналов усилителя.

Таблица 3

• 7.3.4 Рассчитывают основную относительную погрешность коэффициента преобразования 8y_Ch %, по формуле

L"

и ^пр‘

8„_Р, = ~--ЮО,                                ₍₂)

где U_eiM.i ~ выходное напряжение усилителя при /-ом измерении, мВ;

Ujad.i~ входное напряжение усилителя при z-ом измерении, мВ;

Knpi-i-e значение коэффициента преобразования испытуемого усилителя.

• 7.3.5 Усилитель считают выдержавшим испытания, если основная относительная погрешность преобразования заряда в напряжение находится в пределах ±2,0 %.

7.4 Проверка рабочего диапазона частот и неравномерности АЧХ

• 7.4.1 Собирают схему измерений в соответствии с рисунком 1 (SA в положении «1», вход (-) - заземлен). В качестве регистратора (7) подсоединяют мультиметр 34410А. Включают и прогревают измерительные приборы в соответствии с ЭД на них.

• 7.4.2 На частоте 1000 Гц подают с калибратора (1) через переходник (4) на вход (+) рекомендуемое СКЗ напряжения из таблицы 4 и с помощью мультиметра (7) измеряют СКЗ выходного напряжения.

• 7.4.3 Повторяют измерения по 7.4.2 для всех рекомендуемых частот из таблицы 4 и всех измерительных каналов усилителя.

Таблица 4 - Рекомендуемые значения частот

Примечания

• 1 На частотах ниже 3 Гц измерения выходного напряжения проводят с помощью анализатора А19 или цифрового осциллографа.

• 2 Измерения на частотах 0,01 Гц и 0,1 Гц проводят только для модификации AQ05-fl.X.l.

• 7.4.4 Рассчитывают неравномерность АЧХ д_Ачхь по формуле

  ^АЧХ)

  Г и

  ПЫХ !

  ах 1000/ц

  выхЛОООГц )

  -1 -100,

  (3)

где U_ebLXi - выходное напряжение усилителя на Z-ой частоте из таблицы 4, мВ; U_{6X i} - входное напряжение усилителя на /-ой частоте из таблицы 4, мВ; Увх.юоогц - входное напряжение усилителя на частоте 1000 Гц из таблицы 4, мВ: Увых.1ооопг выходное напряжение усилителя на частоте 1000 Гц из таблицы 4, мВ.

• 7.4.5 Усилитель считают выдержавшим испытания, если неравномерность АЧХ находится в пределах:

• - ±30 % для AQ05-X.X.XXX в диапазоне частот от 1 до 30000 Гц;

• - ±5 % для AQ05-X.X.XXX в диапазоне частот от 10 до 3000 Гц включительно;

• - ±30 % для AQ05-fl.X.l в диапазоне частот от 0,01 до 30000 Гц;

• - ±5 % для А()05-Д.Х.1 в диапазоне частот от 1 до 3000 Гц включительно.

• 7.5 Проверка напряжения смещения на выходе усилителя

• 7.5.1 Собирают схему измерений в соответствии с рисунком 1. Соединяют оба входа усилителя (вход (+) и вход (-)) через конденсаторы С=1000 пф ± 1 % с контактом «общий» входного разъема. В качестве регистратора (7) подсоединяют мультиметр 34410А. Включают и прогревают измерительные приборы в соответствии с ЭД на них.

• 7.5.2 Переводят мультиметр (7) в режим измерения напряжения постоянного тока и проводят измерения выходного напряжения усилителя.

• 7.5.3 Повторяют измерения по 7.5.2 для всех каналов усилителя.

• 7.5.4 Усилитель считают выдержавшим испытания, если напряжение смещения на выходе усилителя, находится в пределах ±5 мВ.

• 7.6 Проверка СКЗ уэовня собственных шумов

• 7.6.1  Собирают схему измерений в соответствии с рисунком 1. Соединяют оба входа усилителя (вход (+) и вход (-)) через конденсаторы С=1 ООО пф ± 1 % с контактом «общий» входного разъема. В качестве регистратора (7) подсоединяют анализатор спектра низкочастотный R&S UPV. Включают и прогревают измерительные приборы согласно с РЭ на них.

• 7.6.2 Измеряют с помощью регистратора (7) в частотном диапазоне от 3 Гн до 30 кГц СКЗ напряжения выходного сигнала усилителя.

• 7.6.3 Повторяют измерения по 7.6.2 для всех каналов усилителя.

• 7.6.4 Рассчитывают СКЗ собственных шумов пКл, по формуле где и_вЫх.кз ~ выходное напряжение усилителя, мВ;

  вых. КЗ

  

  (4)

К_пр - коэффициент преобразования усилителя, мВ/пКл.

• 7.6.5 Усилитель считают выдержавшим испытания, если СКЗ собственных шумов не превышает 1010'³ пКл.

• 8.1 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке по форме, установленной в действующих нормативных документах. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) паспорт.

• 8.2 Усилитель, не изошедший поверку, к применению не допускают. На него выдают извещение о непригодности по форме, установленной в действующих нормативных документах.

Приложение А

(справочное)

Структура обозначений и технические особенности усилителей

А.1 Структура обозначений усилителей (символы «X» могут отсутствовать): AQ05-

количество каналов

индекс модификации (А. Б. Г. Д, Е)

А.2 Технические особенности модификаций усилителя приведены в таблице А.1.

Таблица А.1

Приложение Б

(справочное)

Перечень документов, на которые даны ссылки в тексте методики поверки

Приложение В

(справочное)

Перечень принятых сокращений

АЧХ - амплитуднс-частотная характеристика;

СКЗ - среднее квадратическое значение;

СИ - средство(а) измерений;

ЭД - эксплуатационная документация.