Методика поверки «ГСОЕИ. Генераторы сигналов специальной формы серии АКИП-3423» (ПР-02-2021МП)
Государственная система обеспечения единства измерений
Акционерное общество «Приборы, Сервис, Торговля» (АО «ПриСТ»)
СОГЛАСОВАНО
Главный метоолог
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Генераторы сигналов специальной формы серии АКИП-3423
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ПР-02-2021 МП г. Москва 2021 г.
ВВЕДЕНИЕНастоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок генераторов сигналов специальной формы серии АКИП-3423, изготавливаемых «Shijiazhuang Suin Instruments CO., LTD.», Китай.
Генераторы сигналов специальной формы серии АКИП-3423 (далее - генераторы) предназначены для генерации периодических немодулированных сигналов различных форм, сигналов с различными видами модуляции и сигналов произвольной формы.
Интервал между поверками - 1 год.
Периодическая поверка генераторов в случае их использования на меньшем числе выходных каналов, по отношению к указанным в разделе «Метрологические и технические характеристики» описания типа, допускается на основании письменного заявления владельца генераторов, оформленного в произвольной форме. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке генераторов.
1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИТаблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Проведение операции при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
1 Внешний осмотр |
7.1 |
Да |
Да |
2 Опробование |
7.2 |
Да |
Да |
3 Проверка программного обеспечения |
7.3 |
Да |
Да |
4 Определение относительной погрешности установки частоты |
7.4 |
Да |
Да |
5 Определение абсолютной погрешности установки уровня выходного напряжения |
7.5 |
Да |
Да |
6 Определение неравномерности амплитудночастотной характеристики (АЧХ) |
7.6 |
Да |
Да |
7 Определение абсолютной погрешности установки уровня постоянного смещения |
7.7 |
Да |
Да |
8 Определение уровня гармоник в выходном синусоидальном сигнале по отношению к уровню несущей |
7.8 |
Да |
Да |
9 Определение суммарных гармонических искажений в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц |
7.9 |
Да |
Да |
10 Определение длительности фронта и среза сигналов прямоугольной формы |
7.10 |
Да |
Да |
2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
-
2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, перечисленные в таблицах 2 и 3.
-
2.2 Допускается применять другие средства поверки, обеспечивающие измерение значений соответствующих величин с требуемой точностью (погрешность измерений должна быть минимум в 3 раза ниже чем у поверяемых СИ).
-
2.3 Все средства поверки должны быть исправны, поверены, сведения о результатах поверки средств поверки должны быть включены в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
Таблица 2 - Средства поверки
Номер пункта МП |
Тип средства поверки |
7.4 |
Частотомер универсальный CNT-90. Диапазон частот от 0,002 Гц до 400 МГц. Пределы допускаемой относительной погрешности измерения частоты не хуже ±2 •IO-7 |
7.5 |
Вольтметр универсальный В7-78/1, погрешность измерения напряжение постоянного тока ±0,0035 %, погрешность измерения напряжения переменного тока ±0,06 %. |
7.6 |
Ваттметр поглощаемой мощности СВЧ NRP18A. Диапазон частот от 8 кГц до 18 ГГц. Пределы допускаемой относительной погрешности измерения мощности от 1 •IO-4 до 2402 мВт ±2,5 % |
7.7 |
Вольтметр универсальный В7-78/1, погрешность измерения напряжение постоянного тока ±0,0035 %, погрешность измерения напряжения переменного тока ±0,06 %. |
7.8 |
Анализатор сигналов N9030A. Диапазон частот от 3 Гц до 26,5 ГГц (используется до 1,2 ГГц). Гармонические искажения не более -70 дБн. |
7.9 |
Измеритель нелинейных искажений АКИП-4501, используемый частотный диапазон от 20 Гц до 20 кГц, диапазон измерений коэффициентов нелинейных искажений от 0,01 до 50 %. |
7.10 |
Осциллограф цифровой запоминающий HDO6104AR, полоса пропускания не менее 1 ГГц, время нарастания переходной характеристики 450 пс. |
Примечание, здесь и далее дБн - относительный уровень мощности спектральных составляющих сигнала, выраженный в дБ относительно уровня несущей; |
Таблица 3 - Вспомогательные средства поверки для контроля параметров окружающей среды и электропитания
Измеряемая величина |
Диапазон измерений |
Класс точности, погрешность |
Тип средства поверки |
Температура |
от 0 до +50 °C. |
±0,25 °С |
Цифровой термометр-гигрометр Fluke 1620A |
Давление |
от 30 до 120 кПа |
±300 Па |
Манометр абсолютного давления Testo 511 |
Влажность |
от 10 до 100 % |
±2 % |
Цифровой термометр-гигрометр Fluke 1620A |
Напряжение питающей сети |
от 50 до 480 В |
±0,2 % |
Прибор измерительный универсальный параметров электрической сети DMG 800 |
Частота питающей сети |
от 45 до 66 Гц |
±1 % |
3 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
К поверке допускаются лица, изучившие эксплуатационную документацию на поверяемые средства измерений, эксплуатационную документацию на средства поверки и соответствующие требованиям к поверителям средств измерений согласно ГОСТ Р 56069-2018.
4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ-
4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.27.0-75, ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ 12.27.7-75, требованиями правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, утвержденных приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 24 июля 2013 г № 328Н.
-
4.2 Средства поверки, вспомогательные средства поверки и оборудование должны соответствовать требованиям безопасности, изложенным в руководствах по их эксплуатации.
При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
- температура окружающего воздуха, °С ................................................23±5;
- относительная влажность, % ................................................................. до 80;
- атмосферное давление, кПа ....................................................................от 84 до 106;
-
- напряжение сети, В...............................................................230±30;
-
- частота сети, Гц...................................................................50±0,5
поверки должны быть выполнены
следующие обеспечению положениями основные и
-
6.1 Перед проведением подготовительные работы:
-
- проведены технические и организационные мероприятия по безопасности проводимых работ в соответствии с действующими ГОСТ 12.27.0-75;
-
- проверить наличие действующих свидетельств поверки на вспомогательные средства поверки.
-
6.2 Средства поверки и поверяемый прибор должны быть подготовлены к работе согласно их руководствам по эксплуатации и выдержаны во включенном состоянии не менее 30 минут.
-
6.3 Проверено наличие удостоверения у поверителя на право работы на электроустановках с напряжением до 1000 В с группой допуска не ниже III.
-
6.4 Контроль условий проведения поверки по пункту 5 должен быть проведен перед началом поверки.
-
7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
-
7.1.1 Провести визуальный контроль чистоты и целостности всех соединителей поверяемого генератора. В случае обнаружения посторонних частиц провести чистку соединителей.
-
7.1.2 Провести визуальный контроль целостности кабеля питания.
-
7.1.3 Проверить отсутствие механических повреждений, шумов внутри корпуса, обусловленных наличием незакрепленных деталей, следов коррозии металлических деталей и следов воздействия жидкостей или агрессивных паров, целостность лакокрасочных покрытий, сохранность маркировки и пломб.
Примечание: к механическим повреждениям относятся глубокие царапины, деформации на рабочих поверхностях центрального или внешнего проводников соединителей, вмятины на корпусе генератора, а также другие повреждения, непосредственно влияющие на технические характеристики генератора.
-
7.1.4 Результаты выполнения операции считать положительными, если:
-
- кабель питания не имеет повреждений;
-
- отсутствуют механические повреждения на соединителях и корпусе поверяемого генератора;
- отсутствуют шумы внутри корпуса, обусловленные наличием незакрепленных деталей;
- отсутствуют следы коррозии металлических деталей и следы воздействия жидкостей или агрессивных паров;
- лакокрасочные покрытия не повреждены;
- маркировка, нанесенная на поверяемый генератор, разборчива.
7.2 ОпробованиеОпробование генераторов проводят путем проверки их на функционирование в соответствии с руководством по эксплуатации.
Проверить управление путем изменения настроек в различных режимах, включе-ние/отключение генерации СВЧ мощности, включение/отключение модуляции, установку параметров при различных формах сигнала.
При отрицательном результате проверки генератор бракуется и направляется в ремонт.
7.3 Проверка идентификационных данных программного обеспеченияПроверка идентификационных данных программного обеспечения генераторов осуществляется путем вывода на дисплей прибора информации о версии программного обеспечения (ПО). Информация о версии ПО содержится в меню «Утилиты» - «Информация о системе» (Информ) в строке Control.
Результат считать положительным, если версия программного обеспечения соответствует данным, приведенным в таблице 4.
Таблица 4 - Характеристики программного обеспечения
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
Control |
Номер версии (идентификационный номер ПО) |
не ниже 1.1.0 |
Относительная погрешность установки частоты определяется путем измерения частоты частотомером универсальным CNT-90 (далее частотомер), подключенным к выходу генератора.
-
7.4.1 Подключить выход канала 1 генератора к частотомеру согласно руководствам по эксплуатации на приборы. Согласовать сопротивления входа частотомера и выхода генератора, установив одинаковые значения (50 Ом или 1 МОм).
-
7.4.2 В генераторе выбрать прямоугольную форму сигнала в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
7.4.3 Установить на генераторе частоту 10 Гц, значение уровня сигнала 1 В (размах) в соответствии с руководством по эксплуатации и включить выход генератора.
-
7.4.4 Измерить установленное значение частоты частотомером. Повторить операции по п.п. 7.4.1 - 7.4.3 для других частот генератора. Измерения проводить не менее чем на 10 частотах, включая верхнюю границу диапазона. При измерениях < 100 кГц на частотомере включить фильтр нижних частот 100 кГц. При частоте сигнала 1 кГц и выше на генераторе устанавливать синусоидальную форму сигнала.
-
7.4.5 Повторить операции по п.п. 7.4.1 - 7.4.4 для всех каналов генератора.
-
7.4.6 Относительную погрешность установки частоты 6f определить по формуле (1):
(1)
5£=(Густ-Гизм)/Гизм,
где Густ - установленное значение частоты на генераторе, Гизм - измеренное значение частоты частотомером.
Результаты поверки считать положительными, если погрешность не превышает допускаемых пределов: ±1 •IO-6
7.5 Определение абсолютной погрешности установки уровня выходного напряженияпроводить методом прямых измерений путем сличения установленного значения уровня выходного сигнала с показаниями вольтметра универсального В7-78/1 (далее вольтметр).
-
7.5.1 Подсоединить вольтметр разъему канала 1 генератора.
-
7.5.2 В генераторе выбрать синусоидальную форму сигнала и установить частоту 1 кГц в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
7.5.3 Установить на генераторе сопротивление выхода High-Z (1 МОм), значение уровня сигнала 10 мВ (размах) и включить выход генератора.
-
7.5.4 Измерить установленное значение уровня сигнала вольтметром. Результат измерения умножить на значение коэффициента 2,828.
-
7.5.5 Повторить операции по п.п. 7.5.4 - 7.5.5 для значений уровня выходного сигнала (размах) генератора из ряда 100 мВ, 1 В, 3 В, 5 В, 10 В, 20 В.
-
7.5.6 Определить абсолютную погрешность установки уровня выходного напряжения по формуле (2):
ди= и-иизм, (2)
где U - значение уровня выходного напряжения на частоте 1 кГц, установленное на генераторе, В;
иизм - значение переменного напряжения, измеренное вольтметром, умноженное на коэффициент 2,828, В.
-
7.5.7 Повторить операции по п.п. 7.5.1 - 7.5.6 для всех каналов генератора.
Результаты поверки считать положительными, если погрешность не превышает допускаемых пределов: ±(0,01-U+1-10’3), В.
7.6 Определение неравномерности АЧХ-
7.6.1 Подсоединить ваттметр поглощаемой мощности NRP18A (далее ваттметр) к выходному разъему канала 1 на передней панели генератора.
-
7.6.2 Установить на генераторе сопротивление выхода 50 Ом, синусоидальную форму сигнала с частотой 10 МГц, значение уровня сигнала 0 дБм в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
7.6.3 Измерить установленное значение уровня мощности ваттметром и записать в качестве опорного значения уровня на частоте 10 МГц (Ропор).
-
7.6.4 Не меняя уровень на генераторе, провести измерение уровня мощности ваттметром, изменяя частоту сигнала на генераторе. Измерения проводить не менее чем на 3-х частотах каждого поддиапазона, согласно таблицы 5.
Таблица 5 - Неравномерность АЧХ
Наименование характеристики |
Значение |
Неравномерность АЧХ синусоидального сигнала, дБ В диапазонах частот1): | |
- от 9 кГц до 100 МГц не включ. |
±0,2 |
- от 100 МГц до 200 МГц не включ. |
±0,3 |
- от 200 МГц до 300 МГц не включ. |
±0,4 |
- от 300 МГц до 400 МГц не включ. (относительно 10 МГц, при уровне мощности на выходе 0 дБм) |
±0,5 |
Х) Верхнее значение частоты устанавливается в зависимости от модификации генераторов и ограничивается верхним значением диапазона частот генератора |
-
7.6.5 Определить неравномерность АЧХ (Лачх) по формуле (3):
Лачх=Р изм-P опор,
где, Ризм - измеренное значение уровня сигнала на установленной частоте, дБм;
Ропор - опорное значение уровня сигнала на частоте 10 МГц, дБм
-
7.6.6 Повторить операции по п.п. 7.6.1 - 7.6.5 для всех каналов генератора.
Результаты поверки считать положительными, если неравномерность АЧХ не превышает допускаемых пределов, приведенных в таблице 5.
7.7 Определение абсолютной погрешности установки уровня постоянного смещения-
7.7.1 Подсоединить вольтметр универсальный В7-78/ к выходному разъему канала 1 генератора.
-
7.7.2 Установить на вольтметре режим измерения напряжения постоянного тока и обнулить показания.
-
7.7.3 В соответствии с руководством по эксплуатации на генераторе установить сопротивление выхода High-Z (1 МОм), синусоидальную форму сигнала, частоту 1 кГц, уровень выходного напряжения 2 мВ, и включить выход генератора.
-
7.7.4 Установить на генераторе в соответствии с руководством по эксплуатации значения уровня постоянного смещения из ряда: +20 мВ, -20 мВ, +100 мВ, -100 мВ, +1 В, -1 В, +5 В, -5 В, +9,99 В, -9,99 В.
-
7.7.5 Измерить установленное значение уровня постоянного смещения вольтметром.
-
7.7.6 Определить абсолютную погрешность установки уровня постоянного смещения по формуле (4):
AU= Udc-Uu3m, (4)
где UDC - значение уровня постоянного смещения, установленное на генераторе, В;
Uu3M - значение постоянного напряжения, измеренное вольтметром, В.
-
7.7.7 Повторить операции по п.п. 7.7.1 - 7.7.6 для всех каналов генератора.
Результаты поверки считать положительными, если погрешность установки не превышает допускаемых пределов: ±(0,01 |Udc|+2,01 •IO-3), В.
7.8 Определение уровня гармоник в выходном синусоидальном сигнале по отношению к уровню несущейпроводить методом прямых измерений с помощью анализатора сигналов N9030A (далее анализатор).
-
7.8.1 Подсоединить анализатор к выходному разъему канала 1 генератора.
-
7.8.2 Установить на генераторе в соответствии с руководством по эксплуатации сопротивление выхода 50 Ом, немодулированный синусоидальный сигнал с уровнем 0 дБм и включить выход генератора.
-
7.8.3 Провести измерения уровня гармоник на частотах, приведенных в таблице 6.
Таблица 6
Значения частоты сигнала на выходе генератора |
Измеренный максимальный уровень гармоник, дБн |
Допускаемый уровень гармоник, дБн, не более для модификаций: | ||
АКИП-3423 АКИП-3423/1 |
АКИП-3423/2 АКИП-3423/3 |
АКИП-3423/4 АКИП-3423/5 | ||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10 МГц |
-63 |
-63 |
-63 | |
30 МГц |
-63 |
-63 |
-63 | |
40 МГц |
-63 |
-63 |
-63 | |
50 МГц |
-58 |
-58 |
-58 | |
80 МГц |
-58 |
-58 |
-58 | |
90 МГц |
-53 |
-53 |
-53 |
Продолжение таблицы 6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
120 МГц |
-53 |
-53 |
-53 | |
130 МГц |
-50 |
-50 |
-50 | |
150 МГц |
-50 |
-50 |
-50 | |
160 МГц |
-43 |
-43 |
-43 | |
200 МГц |
-43 |
-43 |
-43 | |
210 МГц |
-40 |
-40 | ||
250 МГц |
-40 |
-40 | ||
260 МГц |
-45 |
-45 | ||
300 МГц |
-45 |
-45 | ||
310 МГц |
- |
-50 | ||
400 МГц |
- |
-50 |
-
7.8.4 Для определения уровня гармонических составляющих установить на анализаторе начальную частоту < частоты основной гармоники, конечную частоту > частоты пятой гармоники. Установить полосу пропускания фильтра промежуточной частоты (ПЧ) анализатора оптимальную для наблюдения уровня гармоник и скорости развертки согласно руководству по эксплуатации на анализатор. При измерении в полосе частот до 50 МГц полосу фильтра ПЧ рекомендуется устанавливать < 120 Гц, при измерениях в полосе от 50 МГц полосу фильтра ПЧ рекомендуется устанавливать > 1 кГц.
-
7.8.5 Оценить визуально уровни гармоник. Если уровни гармоник, начиная с четвертой незначительны, по отношению ко второй и третьей гармоникам, то измерения гармонических искажений проводить для второй и третьей гармоники.
-
7.8.6 Маркер анализатора установить на частоту основной гармоники (при помощи функции анализатора «поиск пика»). Войти в меню установки маркеров анализатора, выбрать функцию дельта-маркера. Устанавливая маркер на частоты второй и третьей гармонической составляющей, измерить уровни гармонических составляющих относительно несущей.
-
7.8.7 Провести операции по пунктам 7.8.5 - 7.8.7 для остальных значений частоты, устанавливая частоту несущей в соответствии с таблицей 6.
-
7.8.8 Провести операции по пунктам 7.8.1 - 7.8.7 для всех каналов генератора.
Результаты поверки считать положительными, если уровни гармоник в выходном сигнале относительно уровня основной гармоники не превышают допускаемых значений, приведенных в таблице 6.
Примечание: допускается проводить измерения уровня гармоник при помощи автоматических измерений, при наличии такой функции в анализаторе спектра.
7.9 Определение суммарных гармонических искажений в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц-
7.9.1 Подсоединить измеритель нелинейных искажений АКИП-4501 (далее измеритель) к выходному разъему канала 1 генератора в соответствии с руководствами по эксплуатации на приборы.
-
7.9.2 Установить на генераторе в соответствии с руководством по эксплуатации сопротивление выхода High-Z (1 МОм), частоту синусоидального сигнала 200 Гц, уровень сигнала 20 В (размах) и включить выход генератора.
-
7.9.3 На измерителе выполнить необходимые установки в соответствии с руководством по эксплуатации прибора.
-
7.9.4 Измерить коэффициент гармоник выходного сигнала генератора.
-
7.9.5 Провести измерения коэффициента гармоник для других частот выходного сигнала из ряда: 1 кГц, 5 кГц, 20 кГц.
-
7.9.6 Провести измерения коэффициента гармоник по п.п. 7.9.1 - 7.9.5 для всех каналов генератора.
Результаты поверки считать положительными, если результаты измерений не превышают 0,2 %.
7.10 Определение длительности фронта и среза сигналов прямоугольной формы-
7.10.1 Подсоединить осциллограф к выходному разъему канала 1 на передней панели генератора.
-
7.10.2 Установить на генераторе прямоугольную форму сигнала в соответствии с руководством по эксплуатации.
-
7.10.3 Установить на генераторе сопротивление выхода 50 Ом, частоту 1 кГц, скважность 50 %, уровень сигнала 1 В (размах).
-
7.10.4 Установить на осциллографе сопротивление входа 50 Ом, настроить изображение осциллограммы равное примерно пяти делениям.
-
7.10.6 Измерить при помощи автоматических измерений осциллографа длительность фронта и среза сигнала прямоугольной формы на уровне от 10 % до 90 %.
-
7.10.7 Вычислить действительное значение длительности фронта (среза) для сигналов прямоугольной формы и импульсных сигналов по формуле (5):
(5)
где Тфр - значение длительности фронта (среза) сигнала измеренное осциллографом, нс, Госц - собственное время нарастания переходной характеристики осциллографа, нс.
-
7.10.8 Провести измерения по п.п. 7.10.1 - 7.10.7 для всех каналов генератора.
Результаты поверки считать положительными, если действительное значение длительности фронта и среза не превышает допускаемого значения: 2,5 нс
8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИРезультаты поверки средств измерений подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Оформление свидетельства о поверке и нанесение знака поверки осуществляется в соответствии с действующими нормативными правовыми актами.
С.А. Корнеев
Начальник отдела испытаний АО «ПриСТ»