Методика поверки «Преобразователи измерительные NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91 фирмы "Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG", Германия» (Код не указан!)

УТВЕРЖДАЮ

Инструкция

Преобразователи измерительные

NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91

фирмы «Rohde&Schwarz GmbH & Со. KG», Германия

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

• 1.1 Данная методика распространяется на преобразователи измерительные NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91 (далее -преобразователи) фирмы «Rohde&Schwarz GmbH & Со. KG», Германия, и устанавливает порядок проведения первичной и периодических поверок.

• 1.2 Межповерочный интервал - 1 год.

• 2.1 Перед проведением поверки преобразователи должны быть прогреты в течение не менее 2 часов. Время прогрева средства измерений и оборудования, использующихся при проведении поверки установлено в соответствующих эксплуатационных документах.

• 2.2 При поверке выполняют операции, представленные в табл. 1.

Таблица 1

• 3.1 При проведении поверки используют средства измерений и вспомогательное оборудование, представленные в табл. 2.

Таблица 2.

• 3.2 Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, имеющих метрологические и технические характеристики не хуже характеристик приборов, приведенных в табл. 2.

К проведению поверки преобразователей допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим радиотехническим образованием, имеющим опыт работы с радиотехническими установками, ознакомленный с руководством по эксплуатации и документацией по поверке и имеющие право на поверку.

• 5.1 К работе с преобразователями допускаются лица, изучившие требования безопасности по ГОСТ 22261-94, ГОСТ Р 51350-99, инструкцию по правилам и мерам безопасности и прошедшие инструктаж на рабочем месте.

• 5.2 Запрещается проведение измерений при отсутствии или неисправности заземления аппаратуры.

• 6.1 Поверка проводится при нормальных условиях.

• 6.2 Преобразователи обеспечивают работоспособность и измерение характеристик с заданными погрешностями при следующих климатических условиях:

Температура окружающего воздуха, °C Относительная влажность воздуха, % Атмосферное давление, кПа Питание от сети переменного тока напряжение, В частота, Гц

При подготовке к поверке выполняют следующие операции:

провести (если необходимо) расконсервацию и техническое обслуживание преобразователя, провести внешний осмотр, обслуживание преобразователя, убедиться в отсутствии механических повреждений и неисправностей; проверить комплектность поверяемого преобразователя;

проверить комплектность рекомендованных (или аналогичных им) средств поверки, включить питание заблаговременно перед очередной операцией поверки (в соответствии с временем установления рабочего режима, указанным в технической документации).

• 8.1 Внешний осмотр

Внешним осмотром должно быть установлено соответствие преобразователя требованиям документации фирмы-изготовителя. Проверяют отсутствие механических повреждений и ослабления элементов конструкции, сохранность механических органов управления и четкость фиксации их положения, четкость обозначений, чистоту и исправность разъемов и гнезд, наличие предохранителей, наличие и целостность печатей и пломб.

Преобразователь, имеющий дефекты (механические повреждения), дальнейшей поверке не подвергается, бракуется и направляется в ремонт.

• 8.2 Опробование

При опробовании подключить преобразователи к блоку индикации (анализаторы спектра серии FSL, FSP, FSU, FSUP, FSQ; векторные анализаторы цепей серии ZVA, ZVB, ZVT; генераторы серии SMA; индикаторные блоки серии NRP; персональный компьютер работающим под управлением «Windows-ХР» с программой NRPView.exe).

Убедиться в отсутствии сообщений о неисправностях при самоконтроле. В соответствии с технической документацией фирмы изготовителя на прибор подготовить его к работе в режиме измерения мощности СВЧ. Убедиться в возможности переключения режимов измерений, установки нуля, установки частоты, а также отображений на индикаторе прибора результатов измерений при подаче мощности СВЧ. Проверку работоспособности проводят на всех пределах измерений.

.Результаты поверки считаются удовлетворительными, если по указанным позициям прибор соответствует требования технической документации фирмы-изготовителя, т.е. проверка на работоспособность прошла успешно, в противном случае преобразователь бракуют и отправляются в ремонт.

• 8.3 Определение метрологических характеристик

  • 8.3.1 Определение присоединительных размеров коаксиальных соединителей.

Соответствие присоединительных размеров коаксиальных соединителей преобразователя определить сличением основных размеров с размерами, указанными в ГОСТ РВ 51914-2002 и технической документации фирмы-изготовителя (с использованием комплекта КИСК-7 и измерительного микроскопа УИМ-23).

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если присоединительные размеры коаксиальных соединителей соответствуют типам, указанным в ГОСТ РВ 51914-2002 и технической документации фирмы-изготовителя.

• 8.3.2 Определение КСВН входа преобразователей измерительных.

Определить КСВН входа преобразователей измерительных в диапазоне частот от 0 до 10 МГц по результатам измерений сопротивления постоянному току входа преобразователя по схеме, представленной на рис. 1.

Значения КСВН в диапазоне частот от 0 до 10 МГц удовлетворяют требованиям табл. 3 в случае, если значение сопротивления постоянному току находится в пределах:

от 45,5 до 55 Ом для измерительных преобразователей NRP-Z51, NRP-Z55;

от 44,4 до 56,5 Ом для измерительных преобразователей NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z91;

от 44 до 57 Ом для измерительных преобразователей NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24.

• 1 - вольтметр В7-39;

• 2 - приспособление для измерений сопротивления;

• 3 - измерительный преобразователь (NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91);

• 4 - блок индикации (анализаторы спектра серии FSL, FSP, FSU, FSUP, FSQ; векторные анализаторы цепей серии ZVA, ZVB, ZVT; генераторы серии SMA; индикаторные блоки серии NRP; персональный компьютер работающим под управлением «Windows-ХР» с программой NRPView.exe).

Рис. 1

Измерения КСВН в диапазоне частот от 10 МГц до 40 ГГц проводить по схеме, представленной на рис. 2.

Подготовить измерительный преобразователь к работе в соответствии с технической документацией фирмы-изготовителя.

Провести измерения в соответствии с ТО и ИЭ на измеритель КСВН панорамный (Р2-73, Р2-83, Р2-65, Р2-66).

• 1 - блок индикации (анализаторы спектра серии FSL, FSP, FSU, FSUP, FSQ; векторные анализаторы цепей серии ZVA, ZVB, ZVT; генераторы серии SMA; индикаторные блоки серии NRP; персональный компьютер работающим под управлением «Windows-ХР» с программой NRPView.exe);

• 2 - преобразователь (NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91);

• 3 - переход (11x5,5 мм - 2,92 мм; 7,2x3,8 мм - 2,92 мм; III-N; III - 2,92 мм)

• 4 - измеритель КСВН панорамный (Р2-73, Р2-83, Р2-65, Р2-66).

Рис. 2

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если значения КСВН входа измерительных преобразователей не превышают значений, указанных в табл. 3.

Таблица 3

• 8.3.3 Определение абсолютной погрешности установки нуля.

Собрать схему согласно рис 3.

Подождать пока показания прибора стабилизируются.

Провести установку нуля прибора в соответствии требованиям технической документацией фирмы изготовителя.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если на блоке индикации не появилось сообщение об ошибке и показания блока индикации после установки нуля не превышают значений, указанных в табл. 4.

1

• 1 - генератор сигналов высокочастотный (Г4-143, Г4-76А, Г4-78, Г4-79, Г4-80, Г4-81, Г4-111, Г4-155, Г4-156);

• 2 - частотомер электронно-счетный 43-66;

• 3 - образцовый ваттметр (ВПО-1; ВПО-2; ВПО-3; ВПО-4, М1-8Б; М1-9Б; М1-10Б; М1-11Б);

4-переход (11x5,5 мм - 2,92 мм; 7,2x3,8 мм - 2,92 мм; III-N; III-2,92 мм);

• 5 - измерительный преобразователь (NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91);

• 6 - блок индикации (анализаторы спектра серии FSL, FSP, FSU, FSUP, FSQ; векторные анализаторы цепей серии ZVA, ZVB, ZVT; генераторы серии SMA; индикаторные блоки серии NRP; персональный компьютер работающим под управлением «Windows-ХР» с программой NRPView.exe);

Рис. 3

Таблица 4

• 8.3.4 Определение относительной погрешности измерений мощности

8.3.4.1 Определение случайной относительной погрешности измерений мощности Определение случайной относительной погрешности измерений мощности проводить в следующей последовательности:

собрать схему в соответствии с рис. 3, подключить измерительный преобразователь NRP-Z11;

установить частоту генератора f = 50 МГц и мощность генератора СВЧ Р_оп = 5 мВт; выключить выходную мощность генератора;

установить нулевые показания блока индикации измерительного преобразователя и рабочего эталона;

включить мощность СВЧ и после установления показаний одновременно отсчитать показания блока индикации измерительного преобразователя и рабочего эталона (ваттметра);

выключить мощность СВЧ и определить отношение результатов измерений мощности измерительным преобразователем Рп и рабочим эталоном Ро (у учетом ослабления перехода).

Повторить определение отношения Рп/Ро несколько раз (не менее четырех) и рассчитать среднее арифметическое значение (Рп/Ро)_ср.

Рассчитать составляющую случайной погрешность 8_СЛ по формуле:

(P /p)   -(P IP )

_ v л о / макс \ n о/мин

(PJP₀\_p

где //„-коэффициент, зависящий от числа наблюдений п и определяемый по табл. 5.

Таблица 5

Аналогично провести измерения с использованием преобразователей NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91.

Погрешность 5_СЛ не должна превышать 0,2 от пределов допускаемых относительных погрешностей измерений мощности измерительных преобразователей:

± 6 % для измерительных преобразователей NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z51, NRP-Z91;

± 8 % для измерительных преобразователей NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24;

± 10 % для измерительных преобразователей NRP-Z55.

• 8.3.4.2 Определить составляющую погрешности измерений мощности <5ц, зависящую от мощности и составляющую погрешности измерений мощности зависящую от частоты в следующем порядке.

8.3.4.2.1 Определить составляющую погрешности измерений мощности 5,\, зависящую от мощности при значениях мощности Pz указанных в табл. 6 в следующей последовательности:

собрать схему для измерений в соответствии с рис 4, подключить измерительный преобразователь NRP-Z11;

установить частоту генератора f_on = 1ГГц;

провести установку нуля блока индикации измерительного преобразователя;

включить мощность СВЧ и после установления показаний одновременно отсчитать показания блока индикации измерительного преобразователя и рабочего эталона (ваттметра);

выключить мощность СВЧ и определить отношение результатов измерений мощности измерительным преобразователем Рп и рабочим эталоном Ро (с учетом ослабления перехода).

Повторить определение отношения Рп/Ро несколько раз (не менее четырех) и рассчитать среднее арифметическое значение (Pn/Po)_cpi.

Определить составляющую погрешности измерений мощности ^j, зависящую от мощности по формуле:

-1]хЮ0,%,  (7)

где (Pn/Po)_cpi - среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности измерительным преобразователем и рабочим эталоном (Рп/Ро).

Аналогично провести измерения с использованием преобразователей NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91.

• 1 - генератор Г4 -160;

• 2 - частотомер электронно-счетный 43-66;

• 3 - направленный ответвитель;

• 4 - эталонный ваттметр (МЗ-90, M3-93);

• 5 - переход (III - N; III - 2,92 мм);

• 6 - измерительный преобразователь (NRP - Zll, NRP - Z21, NRP - Z22, NRP - Z23, NRP-Z24, NRP-Z51,NRP-Z55, NRP - Z91);

• 7 - блок индикации (анализаторы спектра серии FSL, FSP, FSU, FSUP, FSQ; векторные анализаторы цепей серии ZVA, ZVB, ZVT; генераторы серии SMA; индикаторные блоки серии NRP; персональный компьютер работающим под управлением «Windows-ХР» с программой NRPView.exe);

Рис. 4

Таблица 6

• 8.3.4.2.2 Определить составляющую погрешности измерений мощности 5\j, зависящую от частоты, на частотах /,• указанных в табл. 7 в следующей последовательности:

собрать схему в соответствии с рис 3, подключить измерительный преобразователь NRP-Z11;

установить мощность СВЧ генератора Р_оп = 5 мВт;

выключить выходную мощность генератора;

установить нулевые показания блока индикации измерительного преобразователя и рабочего эталона;

включить мощность СВЧ и после установления показаний одновременно отсчитать показания блока индикации измерительного преобразователя и рабочего эталона (ваттметра);

выключить мощность СВЧ и определить отношение результатов измерений мощности измерительным преобразователем Рп и рабочим эталоном Ро (с учетом ослабления перехода).

Повторить определение отношения Рп/Ро несколько раз (не менее четырех) и рассчитать среднее арифметическое значение (Pn/Po)_cpi-

Рассчитать составляющую погрешности измерений мощности <5ц, зависящую от частоты по формуле:

^=\кР_п1Р<Х_р1 -1]х100,%, (6)

где (Рп/Ро)_cpi - среднее арифметическое значение отношения (Рп/Ро) для ш частот /, (ш значений).

Для измерений на частотах 6-10’⁶ и 0,01 ГГц измерить значение сопротивления постоянному току поверяемого измерительного преобразователя вольтметром В7-39 согласно его руководству по эксплуатации. Подключить вместо эталонного ваттметра вольтметр B3-63 (рис.5), и, устанавливая по нему напряжение на выходе генератора, соответствующее уровню мощности 5 мВт, на измеренном сопротивлении нагрузки определить составляющую погрешности измерений мощности 8у по формуле (6).

• 1 - генератор сигналов Г4-143;

• 2 - частотомер электронно-счетный 43-66;

• 3 - тройник из комплекта B3-63;

• 4 - вольтметр B3-63;

• 5 - переход (III - N; III - 2,92 мм);

• 6 - преобразователь (NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91);

• 7 - блок индикации (анализаторы спектра серии FSL, FSP, FSU, FSUP, FSQ; векторные анализаторы цепей серии ZVA, ZVB, ZVT; генераторы серии SMA; индикаторные блоки серии NRP; персональный компьютер работающим под управлением «Windows-ХР» с программой NRPView.exe).

Рис. 5

Таблица 7

Аналогично провести измерения с использованием преобразователей NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91.

По результатам расчетов определить максимальные значения составляющих погрешности измерений мощности 8ц = и 8у = 8\j_max-

Значения 8i\_max и 8\j_max не должны превышать значения погрешности измерений (8_UJ), определяемого по формуле:

где 5_СЛ - случайная погрешность;

5\ - предел допускаемой относительной погрешности рабочего эталона;

8_Р - погрешность рассогласования, рассчитываемая по формуле:

5_р=2-|Г_о|-|Г^100,%, (8)

где |П₀| - модуль эффективного коэффициента отражения выхода рабочего эталона (ваттметра проходящей мощности);

|Г„| - модуль коэффициента отражения поверяемого измерительного преобразователя определяемый по формуле:

где К- КСВН выхода поверяемых преобразователей, у - коэффициент, зависящий от соотношения

и определяемый по табл. 8.

Таблица 8

Значение погрешности измерений (£_из) не должно превышать 0,8 от пределов допускаемых относительных погрешностей измерений мощности измерительных преобразователей:

± 6 % для измерительных преобразователей NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z51, NRP-Z91;

± 8 % для измерительных преобразователей NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24;

± 10 % для измерительных преобразователей NRP-Z55.

8.3.4.3.Относительную погрешность измерений мощности измерительных преобразователей рассчитать по формуле:

8npi= 8i\max + 8\j_max 8\ ] /о,    (11)

где: б', 1 - значение погрешности на опорном уровне мощности при опорной частоте;

Аналогично провести измерения с использованием преобразователей NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91.

По результатам расчетов определить максимальные значения погрешности измерений мощности <5,_Vi - ^тиох.для преобразователей NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z91.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если значение | 3_lipi_max\ для преобразователей NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24, NRP-Z51, NRP-Z55, NRP-Z91 не превышают 0,8 от пределов допускаемых относительных погрешностей измерений мощности измерительных преобразователей:

± 6 % для измерительных преобразователей NRP-Z11, NRP-Z21, NRP-Z51, NRP-Z91;

± 8 % для измерительных преобразователей NRP-Z22, NRP-Z23, NRP-Z24;

± 10 % для измерительных преобразователей NRP-Z55.

9.1. При положительных результатах поверки оформляется Свидетельство о поверке с указанием полученных метрологических и технических характеристик, которое выдается владельцу преобразователей измерительных.

9.3 При отрицательных результатах поверки применение преобразователей измерительных запрещается, на них выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин.

Начальник отдела ГЦИ СИ «Воентест»

32 ГНИИИ МО РФ

Старший научный сотрудник

ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ