Методика поверки «Осциллографы стробоскопические широкополосные 86100С с модулями 86112А, 54754А фирмы "Agilent Technologies", Малайзия» (МП 37152-08)
УТВЕРЖДАЮ
Нач«Воентест» 1Q РФ
А 'Л
_ А.Ю. Кузин
2008 г.
ИНСТРУКЦИЯ
Осциллографы стробоскопические широкополосные 86100С с модулями 86112А, 54754А фирмы «Agilent Technologies», Малайзия
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
г. Мытищи, 2008 г.
ВВЕДЕНИЕНастоящая методика распространяется на осциллографы стробоскопические широкополосные 86100С с модулями 86112А, 54754А (далее по тексту - осциллографы) производства фирмы «Agilent Technologies», Малайзия и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверки.
Межповерочный интервал - 1 год.
1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИПри проведении поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 1. Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта документа по поверке |
Проведение операции при | |
первичной поверке или после ремонта |
Периодической поверке | ||
1 Внешний осмотр |
6.1 |
+ |
+ |
2 Опробование |
6.2 |
+ |
+ |
3 Определение метрологических характеристик осциллографа |
6.3 | ||
3.1 Определение диапазона значений коэффициентов отклонения и погрешности измерения амплитуды и напряжения постоянного тока |
6.3.1 |
+ |
+ |
3.2 Определение полосы пропускания |
6.3.2 |
+ |
+ |
3.3 Определение диапазона установки коэффициента развертки и погрешности измерений временных интервалов |
6.3.3 |
+ |
+ |
3.4 Определение диапазона и погрешности установки напряжения на выходе встроенного калибратора |
6.3.4 |
+ |
+ |
3.5 Определение максимального среднеквадратического значения собственных шумов |
6.3.5 |
+ |
+ |
3.6 Определение длительности фронта испытательного перепада напряжения системы генератор-осциллограф в режиме рефлектометра |
6.3.6 |
+ |
+ |
3.7 Определение длительности фронта испытательного перепада напряжения системы генератор-осциллограф в режиме рефлектометра |
6.3.7 |
+ |
+ |
3.8 Определение неравномерности вершины испытательного перепада напряжения системы генератор-осциллограф в режиме рефлектометра |
6.3.8 |
+ |
+ |
2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 2.
Таблица 2
Номер пункта документа по поверке |
Наименование и тип (условное обозначение) основного или вспомогательного средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования |
Основные технические характеристики средства поверки |
6.2 6.3.1 6.3.3 |
Установка измерительная К2С-62 |
Диапазон установки амплитуды от 40 мкВ до 200 В (1 МОм вход); от 40 мкВ до 5 В (50 Ом вход), погрешность не более 0,25 %; диапазон установки периода повторения от 0,4 нс до 5 с, погрешность не более 0,01 % |
6.3.4 |
Вольтметр универсальный В7-54/2 |
Диапазон измерения напряжения от 0,1 мкВ до 1000 В, погрешность измерения напряжения от 0,01 до 0,06 % |
6.3.2 |
Генератор сигналов программируемый Г4-192 |
Диапазон частот от 10 кГц до 1,3 ГГц, погрешность установки частоты ± 1,5-10'5 % |
6.3.3 |
Генератор сигналов Г4-111 |
Диапазон частот от 6,0 до 17,85 ГГц, выходная мощность не менее 5 мВт, погрешность ус тановки частоты ± 0,5% |
|
Генератор сигналов Г4-207 |
Диапазон частот от 17,44 ГГц до 25,86 ГГц, погрешность установки частоты ± 0,5 % |
6.3.2 |
Ваттметр поглощаемой мощности МЗ- 90 |
Диапазон частот от 0,02 до 17,85 ГГц, измеряемая мощность от 10'7 до 10’2 Вт, погрешность измерений от 4 до 6 % |
6.3.2 |
Ваттметр поглощаемой мощности МЗ- 91 |
Диапазон частот от 17,44 до 25,86 ГГц, измеряемая мощность от 10'7 до 10’2 Вт, погрешность измерений от 4 до 6 % |
6.3.3 |
Частотомер электронно-счетный 43-66 |
Диапазон измеряемых частот от 10 Гц до 37,5 ГГц, погрешность измерения частоты ± (So+l/fxtC4), где 5о=1,5-10'7 - погрешность по частоте опорного кварцевого генератора, fx -измеряемая частота Гц, tC4 - время счета. |
-
2.2 Вместо указанных в таблице 2 средств измерений разрешается применять другие аналогичные приборы, обеспечивающие измерения соответствующих параметров с требуемой точностью.
-
2.3 Применяемые средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь действующие свидетельства о поверке (отметки в формулярах или паспортах).
-
3.1 К поверке осциллографа допускаются лица, имеющие высшее или среднее специальное образование, квалификационную группу по электробезопасности не ниже 4 с напряжением до 1000 В, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электронным измерительно-испытательным оборудованием, и опыт практической работы.
-
4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, предусмотренные “Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей”, “Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей”, а также изложенные в руководстве по эксплуатации на приборы, в технической документации на применяемые при поверке рабочие эталоны и вспомогательное оборудование.
-
4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:
-
• температура окружающего воздуха, °C
23 ±5;
65 ± 15;
100 ±4 (750 ±30);
220 ±4,4;
50 ±0,5.
-
• относительная влажность воздуха, %
-
• атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)
-
• напряжение питающей сети, В
-
• частота питающей сети, Гц
-
4.2 Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
-
- выдержать приборы в условиях, указанных в п. 4.1, в течение1 ч;
-
- выполнить операции, оговоренные в руководстве по эксплуатации на поверяемый осциллограф по его подготовке к поверке;
-
- выполнить операции, оговоренные в технической документации на применяемые средства поверки по их подготовке к измерениям;
-
- осуществить предварительный прогрев приборов для установления их рабочего режима.
-
6.1.1 При проведении внешнего осмотра и проверке комплектности должно быть установлено соответствие осциллографа следующим требованиям:
-
- наружная поверхность не должна иметь следов механических повреждений, которые могут влиять на работу прибора и его органов управления;
-
- разъемы должны быть чистыми;
-
- соединительные провода должны быть исправными;
-
- комплектность осциллографа должна соответствовать указанной в технической документации фирмы-изготовителя.
-
6.1.2 Габаритные размеры осциллографа должны быть не более 629x425,5x215,1 мм.
-
6.1.3 Масса осциллографа должна быть не более 17,9 кг.
-
6.1.4 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если внешний вид осциллографа соответствует всем перечисленным требованиям, габаритные размеры не более 629x425,5x215,1 мм, масса не более 17,9 кг.
-
6.2.1 Подготовить осциллограф к работе в соответствии с технической документацией фирмы-изготовителя. Проверить отсутствие сообщений о неисправности в процессе загрузки осциллографа. Проверить работоспособность ЖКИ, диапазон перемещения линии развертки по вертикали.
Рисунок 1.
-
6.2.2 Проверить работу органов управления, для этого собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 1.
-
6.2.3 Установить на выходе калибратора Y установки К2С-62 последовательность прямоугольных импульсов с амплитудой 0,2 В и частотой следования 1 кГц. Установить число делений - 1 и импеданс 50 Ом.
-
6.2.4 На осциллографе нажать кнопку AUTOSCALE.
-
6.2.5 Уменьшая значение коэффициента развертки осциллографа, наблюдать увеличение ширины изображения импульсов на экране. Увеличивая значение коэффициента отклонения осциллографа, наблюдать уменьшение высоты изображения импульсов на экране.
-
6.2.6 Результаты опробования считать положительными, если в процессе загрузки отсутствуют сообщения о неисправности, на экране осциллографа наблюдается меандр амплитудой 0,2 В и частотой следования 1 кГц, органы управления исправно работают.
-
6.3 Определение метрологических характеристик осциллографа
-
-
6.3.1.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 1.
-
6.3.1.2 Установить коэффициент отклонения канала 1 модуля 86112А в соответствии с первой позицией таблицей 6.1.
-
6.3.1.3 Нажать кнопку ACQUIRE, затем программную кнопку ACQ MODE и выбрать AVERAGING. Нажав программную кнопку &AVGS ввести количество усреднений равное 64.
-
6.3.1.4 Установку К2С-62 включить в режим калибратора Y, генерация меандра с амплитудой 100 мВ, число делений 6, выходной импеданс 50 Ом.
-
6.3.1.5 Включить на осциллографе функцию автоматического измерения амплитуды, и выдержав несколько секунд для установления показаний, записать измеренное значение в протокол.
-
6.3.1.6 Повторить п.п. 6.3.1.2-6.3.1.5 для остальных коэффициентов отклонения, изменяя напряжение на выходе установки К2С-62 в соответствии с таблицей 6.1.
Таблица 6.1
Установленный коэффициент отклонения |
Амплитуда импульсов на выходе К2С-62 |
Измеренное значение амплитуды импульсов |
Минимальное допустимое значение |
Максимальное допустимое значение |
100 мВ/ДЕЛ |
600 мВ |
575,6 мВ |
624,4 мВ | |
50 мВ/ДЕЛ |
300 мВ |
287,8 мВ |
312,2 мВ | |
20 мВ/ДЕЛ |
120 мВ |
115,12 мВ |
124,88 мВ | |
10 мВ/ДЕЛ |
60,0 мВ |
57,56 мВ |
62,44 мВ | |
5 мВ/ДЕЛ |
30,0 мВ |
28,78 мВ |
31,22 мВ | |
2 мВ/ДЕЛ |
12,0 мВ |
11,512 мВ |
12,488 мВ | |
1 мВ/ДЕЛ |
6 ,0 мВ |
5,756 мВ |
6,244 мВ |
-
6.3.1.7 Повторить п.п. 6.3.1.2-6.3.1.6 для второго канала модуля 86112А и обоих каналов модуля 54754А.
-
6.3.1.8 Результаты поверки считать положительными, если диапазон установки коэффициентов отклонения соответствует всем позициям таблицы 6.1, измеренные значения амплитуды импульсов находятся в пределах, указанных в таблице 6.1.
-
6.3.2.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 2.
Рисунок 2.
-
6.3.2.2 Выполнить следующие установки осциллографа:
-
- повести сброс настроек, нажав кнопку SAVE/RECALL, а затем программную кнопку DEFAULT SETUP;
-
- нажать программную кнопку ACQ MODE и выбрать AVERAGING. Нажав программную кнопку #AVGS ввести количество усреднений равное 8;
-
- установить коэффициент развертки 10 нс/дел;
-
- установить коэффициент отклонения 100 мВ/дел.
-
6.3.2.3 Установить на выходе генератора сигнал частотой 50 МГц с амплитудой соответствующей шести делениям экрана осциллографа.
-
6.3.2.4 Включить на осциллографе функцию автоматического измерения среднеквадратического значения амплитуды, для этого нажать кнопку QUICK MEAS, затем SELECT и выбрать STD DEVIATION в появившемся меню. Нажать программную кнопку MEASURE STD DEV. Записать измеренное значение как ивых^омгц-
-
6.3.2.5 Записать показания ваттметра и пересчитать в среднеквадратическое значение напряжения по формуле:
^вХ50МГц ~ >1 ^изм Х 50 Q ,
где ивхзомгц - среднеквадратическое значение напряжения;
- измеренное значение мощности (показания ваттметра).
6.3.2.6 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 3.
Рисунок 3.
6.3.2.7 Установить на выходе генератора сигнал частотой равной верхней граничной частоте полосы пропускания каналов осциллографа:
-
- 18 ГГц для каналов модуля 54754А;
-
- 20 ГГц для каналов модуля 861112А;
-
6.3.2.8 Установить коэффициент развертки осциллографа 50 пс/дел.
-
6.3.2.9 Записать показания ваттметра, пересчитанные по формуле из п. 6.3.2.5, как Uexerp.-
-
6.3.2.10 Записать среднеквадратическое значение напряжения, измеренное осциллографом, как ивыхв.гр..
-
6.3.2.11 Рассчитать и записать в протокол отношение уровня амплитудно-частотной характеристики осциллографа на верхней граничной частоте полосы пропускания к уровню на частоте 50 МГц по формуле:
А ЧХ
вгр [<)£] = 20 lg
UebixB гр / UexB гр ивых50МГ11 / Uex5QMrtt
-
6.3.2.12 Повторить п.п. 6.3.2.2-6.3.2.11 для второго канала модуля 86112А и обоих каналов модуля 54754А, при этом выключить проверенный канал.
-
6.3.2.13 Результаты поверки считать положительными, если отношение уровня амплитудно-частотной характеристики осциллографа на верхней граничной частоте полосы пропускания к уровню на частоте 50 МГц находится в пределах ± 3 дБ.
-
6.3.3.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 4.
К2С-62
вых. калибратора X
-------86100С
------- о> О О О
-----4—---—
1-------------------------------------------------------------------'
1-----------------------------------
43-66
Рисунок 4.
-
6.3.3.2 Установку К2С-62 включить в режим калибратора X. Установить период следования временных меток 50 нс, контролируя частотомером и подстраивая кнопками группы девиация.
-
6.3.3.3 Выполнить следующие установки осциллографа:
-
- повести сброс настроек, нажав кнопку DEFAULT SETUP;
-
- включить режим точечного отображения сигнала, для этого нажать кнопку DISPLAY, а затем программную кнопку VECTORS в положение OFF;
-
- нажать кнопку MAIN/DELAYED, после чего программную кнопку TIME REF перевести в положение LEFT;
-
- установить коэффициент развертки 50 нс/дел;
-
- подстраивая уровень синхронизации добиться устойчивого изображения последовательности временных меток.
-
6.3.3.4 Включить на осциллографе функцию автоматического измерения периода, для этого нажать кнопку QUICK MEAS, затем SELECT и выбрать PERIOD в появившемся меню. Нажать программную кнопку MEASURE. Записать измеренное значение в протокол.
-
6.3.3.5 Установить на установке К2С-62 период следования временных меток в соответствии с табл. 8.2 до значения 1 нс, контролируя частотомером и подстраивая кнопками группы девиация. Подстраивая уровень синхронизации добиться устойчивого изображения последовательности временных меток. Записать измеренное значение периода в протокол.
-
6.3.3.6 Отключить установку К2С-62 и подать на осциллограф сигнал частотой 10 ГГц с выхода генератора Г4-111, контролируя частотомером 43-66. Подстраивая уровень синхронизации добиться устойчивого изображения сигнала. Записать измеренное значение периода в протокол.
-
6.3.3.7 Отключить генератор Г4-111 и подать на осциллограф сигнал частотой 19,98 ГГц с выхода генератора Г4-207, контролируя частотомером 43-66. Подстраивая уровень синхронизации добиться устойчивого изображения сигнала. Записать измеренное значение периода в протокол.
-
6.3.3.8 Изменить значение временной задержки на осциллографе в соответствии с таблицей 6.2 и повторить п. 6.3.3.7
Таблица 2.2
Установленный период следования временных меток |
Частота, ГГц |
Установленная задержка, нс |
Измеренное значение периода |
Минимальное допустимое значение |
Максимальное допустимое значение |
50 нс |
0,02 |
0 |
49,942 нс |
50,058 нс | |
20 нс |
0,05 |
0 |
19,972 нс |
20,028 нс | |
10 нс |
0,10 |
0 |
9,982 нс |
10,018 нс | |
5 нс |
0,20 |
0 |
4,987 нс |
5,013 нс | |
2 нс |
0,50 |
0 |
1,990 нс |
2,010 нс | |
1 нс |
1,00 |
0 |
0,991 нс |
1,009 нс | |
100 пс |
10,0 |
0 |
91,9 пс |
108,1 пс | |
50 пс |
19,98 |
0 |
41,95 пс |
58,05 пс | |
50 пс |
19,98 |
3,95 |
41,95 пс |
58,05 пс | |
50 пс |
19,98 |
11,95 |
41,95 пс |
58,05 пс | |
50 пс |
19,98 |
25,95 |
41,95 пс |
58,05 пс |
-
6.3.3.9 Проверить диапазон установки коэффициентов развертки, для этого установить максимальное и минимальное значение коэффициента развертки 2 нс/дел и 1 с/дел.
-
6.3.3.10 Результаты поверки считать положительными, если максимальный и минимальный коэффициенты развертки устанавливаются без сообщений об ошибке, измеренные значения периода следования импульсов находятся в пределах, указанных в таблице 6.2.
-
6.3.4.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 5.
Рисунок 5.
-
6.3.4.2 Выбрать Calibration из меню Utilities. В выпадающем списке Aux output выбрать DC.
-
6.3.4.3 Установить напряжение 2 В на выходе AUX, введя значение в графе Level.
-
6.3.4.4 Измерить установившееся значение напряжения и занести в протокол.
-
6.3.4.5 Повторить п.п. 6.3.4.2 - 6.3.4.4 устанавливая напряжение на выходе калибратора в соответствии с таблицей 6.3.
Таблица 6.3
Установленное напряжение, В |
Измеренное значение, В |
Минимальное допустимое значение, В |
Максимальное допустимое значение, В |
минус 2,000 |
минус 2,01 15 |
минус 1,9885 | |
минус 1,667 |
минус 1,6768 |
минус 1,6572 | |
минус 1,333 |
минус 1,3412 |
минус 1,3248 | |
минус 1,000 |
минус 1,0065 |
минус 0,9935 | |
минус 0,667 |
минус 0,6718 |
минус 0,6622 | |
минус 0,333 |
минус 0,3362 |
минус 0,3298 | |
0,000 |
минус 0,0015 |
0,0015 | |
0,333 |
0,3298 |
0,3362 | |
0,667 |
0,6622 |
0,6718 | |
1,000 |
0,9935 |
1,0065 | |
1,333 |
1,3248 |
1,3412 | |
1,667 |
1,6572 |
1,6768 | |
2,000 |
1,9885 |
2,0115 |
-
6.3.4.6 Результаты поверки считать положительными, если напряжение на выходе калибратора устанавливается во всем диапазоне без сообщений об ошибке, измеренные значения напряжения на выходе калибратора находятся в пределах, указанных в таблице 6.3.
-
6.3.5.1 Установить значение коэффициента вертикального отклонения 1 мВ/дел и сместить луч в цен тральную область экрана.
-
6.3.5.2 С помощью амплитудных измерений произвести определение среднеквадратического значения шума, нажав кнопку Vrms. При измерениях режим накоплений должен быть отключен.
-
6.3.5.3 Провести измерения на коэффициентах развертки 5 пс/дел, 5 нс/дел, 5 мкс/дел и 5 мс/дел.
-
6.3.5.4 Измерения провести для каждого канала обоих модулей. Результаты измерений занести в протокол.
-
6.3.5.5 Результаты поверки считать положительными, если среднеквадратическое значение собственных шумов не более 1 мВ в режиме полной полосы пропускания и не более 0,5 мВ в режиме пониженной полосы пропускания 12,4 ГГц.
-
6.3.6.1 Выполнить следующие установки осциллографа:
-
- повести сброс настроек, нажав кнопку DEFAULT SETUP;
-
- нажав программную кнопку &AVGS ввести количество усреднений равное 8;
-
- нажать кнопку TDR для включения режима рефлектометрии.
-
6.3.6.2 На экране должен отображаться перепад напряжения. С помощью временных измерений произвести измерение длительности фронта, записать измеренное значение в протокол.
-
6.3.6.3 Результаты поверки считать положительными, если измеренное значение длительности фронта перепада напряжения не более 45 пс.
-
6.3.7.1 Выполнить следующие установки осциллографа:
-
- повести сброс настроек, нажав кнопку DEFAULT SETUP;
-
- нажав программную кнопку #AVGS ввести количество усреднений равное 8;
-
- нажать кнопку TDR для включения режима рефлектометрии.
-
6.3.7.2 На экране должен отображаться перепад напряжения. С помощью амплитудных измерений произвести измерение выброса за фронтом, записать измеренное значение в протокол.
-
6.3.7.3 С помощью маркерных измерений произвести измерение неравномерности вершины на участке после 1 нс от уровня 0,1 амплитуды.
-
6.3.7.4 Результаты поверки считать положительными, если измеренное значение выброса за фронтом находится в пределах ± 5 %, неравномерность вершины на участке после 1 нс находится в пределах ± 1 %.
-
7.1 При положительных результатах поверки на осциллограф наносится оттиск повери-тельного клейма или выдается свидетельство установленной формы.
-
7.2 В случае отрицательных результатов поверки применение осциллографа запрещается, на него выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин.
Начальник отдела
И.М. Малай
ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ
Научный сотрудник
ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ
А.В. Клеопин