Методика поверки «ГСИ. Осциллографы цифровые АКИП-4126/1Е, АКИП-4126/2Е, АКИП-4126/3Е» (ПР-15-2019МП)

Государственная система обеспечения единства измерений

Акционерное общество «Приборы, Сервис, Торговля» (АО «ПриСТ»)

УТВЕРЖДАЮ Главный метролог AQ «ПриСТ»

XА.Н. Новиков

Ос кв*><

⁽ $30» апреля 2019 г.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Осциллографы цифровые запоминающие АКИП-4126/1Е, АКИП-4126/2Е, АКИП-4126/ЗЕ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ПР-15-2019МП г. Москва 2019 г.

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок осциллографов цифровых запоминающих АКИП-4126/1Е,  АКИП-4126/2Е,

АКИП-4126/ЗЕ, изготовленных SIGLENT TECHNOLOGIES СО., LTD., Китай

Осциллографы цифровые запоминающие АКИП-4126/1Е, АКИП-4126/2Е, АКИ П-4126/3 Е (далее - осциллографы) предназначены для исследования формы и измерения амплитудных и временных параметров электрических сигналов.

Межповерочный интервал 1 год.

Периодическая поверка осциллографов в случае их использования для измерений на меньшем числе каналов измерений, по отношению к указанным в разделе «Метрологические и технические характеристики» описания типа, допускается на основании письменного заявления владельца осциллографов, оформленного в произвольной форме. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке.

Таблица 1 - Операции поверки

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.

• 2.3 Все средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства (отметки в формулярах или паспортах) о поверке. Эталоны единиц величин, используемые при поверке СИ, должны быть аттестованы.

Таблица 2 - Средства поверки

Таблица 3 - Вспомогательные средства поверки

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 56069-2014.

• 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 (23±5) °C;

• - относительная влажность от 30 до 80 %;

• - атмосферное давление от 84 до 106 кПа или от 630 до 795 мм рт. ст.

• 6.1 Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - проведены технические и организационные мероприятия по обеспечению безопасности проводимых работ в соответствии с действующими положениями ГОСТ 12.27.0-75;

• -  проверить наличие действующих свидетельств поверки на основные и вспомогательные средства поверки.

• 6.2 Средства поверки и поверяемый прибор должны быть подготовлены к работе согласно их руководствам по эксплуатации.

• 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

Перед поверкой должен быть проведен внешний осмотр, при котором должно быть установлено соответствие поверяемого прибора следующим требованиям:

• - не должно быть механических повреждений корпуса. Все надписи должны быть четкими и ясными;

• - все разъемы, клеммы и измерительные провода не должны иметь повреждений и должны быть чистыми.

При наличии дефектов поверяемый прибор бракуется и подлежит ремонту.

Опробование осциллографов проводят путем проверки их на функционирование в соответствии с руководством по эксплуатации.

При отрицательном результате проверки прибор бракуется и направляется в ремонт.

Проверка идентификационных данных программного обеспечения осциллографов осуществляется путем вывода информации о версии программного обеспечения.

Вывод системной информации осуществляется по процедуре, описанной в руководстве по эксплуатации на прибор.

Результат проверки считать положительным, если версия программного обеспечения соответствует данным, приведенным в таблице 4.

Таблица 4 - Идентификационные данные программного обеспечения

Определение отклонения сопротивления входных каналов от номинального проводить методом прямого измерения сопротивления калибратором осциллографов Fluke 9500В в следующей последовательности:

• 7.4.1  Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.4.2 На калибраторе установить режим измерения сопротивления.

• 7.4.3 Включить осциллограф и выполнить сброс настроек согласно инструкции по эксплуатации.

• 7.4.4 Провести калибровку осциллографа, выбрав в меню «Начальные установки» кнопку «Калибровка».

• 7.4.5 Провести измерения отклонения сопротивления входа осциллографа при настройках, приведенных в таблице 5.

• 7.4.6 Провести измерения по п.п. 7.4.1 - 7.4.5 для каждого канала осциллографа.

• 7.4.7 Определить отклонение сопротивления входных каналов осциллографа от номинального значения Ar по формуле (1):

Ar^-Rhsm-Rhom                                          ( 1 )

где R_M3M - значение сопротивления входного канала, измеренное калибратором осциллографов Fluke 9500В, Ом;

R_H0M - значение сопротивления входного канала, установленного в осциллографе, Ом.

Результаты поверки считать положительными, если полученные значения отклонения сопротивления, вычисленные по формуле (1), находятся в пределах, приведенных в таблице 5.

Таблица 5 - Определение отклонения сопротивления входных каналов осциллографа от номинальных значений

Определение абсолютной погрешности измерения напряжения постоянного тока проводить методом прямых измерений с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В (далее - калибратор) с использованием формирователя 9530.

• 7.5.1 Собрать измерительную схему, приведенную на рисунке 1.

  
  

  Рисунок 1 - Структурная схема соединения приборов

• 7.5.2. Выполнить сброс на начальные установки осциллографа.

• 7.5.3 Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.5.4 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC, импеданс - 50 Ом, ограничение полосы пропускания - 20 МГц, делитель 1х;

• - синхронизация: режим - Авто;

• - режим измерения - Среднее значение (Mean), статистика измерений - включена;

• - коэффициент отклонения - устанавливается из таблицы 6.

• 7.5.5 Перевести калибратор в режим воспроизведения напряжения постоянного тока положительной полярности на нагрузке 50 Ом.

• 7.5.6 На осциллографе провести измерения напряжения постоянного тока при уровне напряжения (изображения по вертикали), равном 3 делениям шкалы, при значениях коэффициента отклонения выходного напряжения с калибратора, указанных в таблице 6.

• 7.5.7 Провести измерения по п.п. 7.5.5 - 7.5.6 для отрицательной полярности напряжения калибратора.

• 7.5.8 Перевести калибратор в режим воспроизведения напряжения на нагрузке 1 МОм. В настройках осциллографа установить параметр связь входа - DC 1 МОм.

• 7.5.9 Провести измерения по п.п. 7.5.6 - 7.5.7.

• 7.5.10 Провести измерения по п.п. 7.5.3 - 7.5.9 для остальных каналов осциллографа. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

Определить абсолютную погрешность измерения напряжения постоянного тока по формуле (2):

Au=Ux-U₀,                                    (2)

где Ux - значение уровня напряжения постоянного тока, измеренное поверяемым осциллографом, В;

Uo - значение уровня напряжения постоянного тока, установленное на калибраторе, В.

Результаты поверки считать положительными, если во всех поверяемых точках, погрешность измерения не превышает допускаемых пределов, приведенных в таблице 6.

Таблица 6 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения напряжения постоянного тока

Продолжение таблицы 6

Определение относительной погрешности установки коэффициентов отклонения проводить методом прямых измерений с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В (далее - калибратор) с использованием формирователя 9530.

• 7.6.1 Собрать измерительную схему, приведенную на рисунке 1.

• 7.6.2. Выполнить сброс на начальные установки осциллографа.

• 7.6.3  Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.6.4 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC, импеданс - 50 Ом, полоса пропускания -20 МГц, делитель 1х, послесвечение - выключено;

• - синхронизация: режим - Авто;

• - режим измерения - Амплитуда (Amplitude), статистика измерений - включена;

• - сбор информации: усреднение;

• - число усреднений: 16.

• 7.6.5 На выходе калибратора установить сигнал прямоугольной формы с частотой 1 кГц и амплитудой, соответствующей номинальному значению 6 -Ко, где К_о -значение для коэффициента отклонения устанавливаемых из ряда 5 мВ, 10 мВ, 20 мВ, 50 мВ, 100 мВ, 200 мВ, сопротивление формирователя 50 Ом, соответственно.

• 7.6.6 Провести измерения амплитуды напряжения для каждого установленного значения К_о.

• 7.6.7 Расчет относительной погрешности установки коэффициентов отклонения 5Ко производить по формуле (3):

\ 6‘Kq /

где и_изм - показания осциллографа при установке значения коэффициента отклонения;

К_о - значение коэффициента отклонения, В/дел

• 7.6.8  Провести измерения для остальных каналов осциллографа, при этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

• 7.6.9 Провести измерения по п.п. 7.6.6. - 7.6.8 для всех каналов при входном сопротивлении 1 МОм для значений коэффициента отклонения устанавливаемых из ряда 5 мВ, 10 мВ, 20 мВ, 50 мВ, 100 мВ, 200 мВ, 1 В.

Результаты поверки считать положительными, если значение погрешности установки коэффициентов отклонения не превышает допускаемых пределов, указанных в таблице 7.

Таблица 7 - Пределы относительной погрешности установки коэффициентов отклонения

Определение абсолютной погрешности измерения напряжения постоянного тока постоянным смещением проводить с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 7.7.1 Собрать измерительную схему, приведенную на рисунке 1.

• 7.7.2 Перевести калибратор в режим воспроизведения напряжения постоянного тока положительной полярности на нагрузке 1 МОм.

• 7.7.3 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC, импеданс - 1 МОм, полоса пропускания -20 МГц, делитель 1х, послесвечение - выключено;

• - синхронизация: режим - Авто;

• - режим измерения - Среднее значение (Mean), статистика измерений - включена;

• - сбор информации: усреднение;

• - число усреднений: 16

• - коэффициент отклонения - устанавливается из таблицы 8.

• 7.7.4 Регулятором «Смещение» установить сигнал по центральной горизонтальной линии осциллографа.

• 7.7.5  Подать напряжение положительной полярности (U+), значение которого приведено в таблице 7, с калибратора на вход канала 1 осциллографа. Значение напряжения не должно превышать максимально допустимый уровень на входе осциллографа.

• 7.7.6 Произвести установку напряжения смещения, равного по величине выходному напряжению калибратора, но имеющему противоположный знак.

• 7.7.7 Провести измерения заданного постоянного уровня с калибратора при помощи автоматических измерений осциллографа.

• 7.7.8 Определить абсолютную погрешность измерения напряжения постоянного тока со смещением по формуле (4):

A=|U„_3U|-|U₁₁|,                                                (4)

где U_I13M — значение уровня напряжения постоянного тока, измеренное поверяемым осциллографом, В;

U_K- значение уровня напряжения постоянного тока, установленное на калибраторе, В.

• 7.7.9 Провести измерения по п. 7.7.5 - 7.7.8 при остальных значениях коэффициента отклонения и значениях уровня напряжения постоянного тока, включая отрицательные значения, указанных в таблице 8.

• 7.7.10 Провести измерения по п.п. 7.7.3 - 7.7.9 для остальных каналов осциллографа. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

• 7.7.11 Провести измерения по п.п. 7.7.3 - 7.7.10 при входном сопротивлении каналов 50 Ом.

Результаты поверки считать положительными, если во всех поверяемых точках погрешность измерения, не превышает допускаемых пределов, приведенных в таблице 8.

Таблица 8 - Пределы абсолютной погрешности измерения напряжения постоянного тока постоянным смещением

Продолжение таблицы 8

Определение ширины полосы пропускания проводить методом прямых измерений с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 7.8.1 Собрать измерительную схему, приведенную на рисунке 1. Выход калибратора подключить на канал 1 осциллографа.

• 7.8.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC, импеданс - 50 Ом, полоса пропускания -Полная П/П, делитель 1х, послесвечение - выключено;

• - синхронизация: режим - Авто;

• - интерполяция - sinx/x;

• - режим измерения - Размах (Pk-Pk), статистика измерений - включена;

• - сбор информации: усреднение;

• - коэффициент отклонения осциллографа 5 мВ/дел;

• - коэффициент развертки 100 мкс/дел

• 7.8.3 Установить на выходе калибратора синусоидальный сигнал частотой 50 кГц и установить размах сигнала от 4 до 6 делений по вертикали на нагрузке 50 Ом. Измерить размах сигнала и_оПорнос при помощи автоматических измерений осциллографа.

• 7.8.4  Установить на выходе калибратора Fluke 9500В сигнал с частотой, соответствующей верхней граничной частоте полосы пропускания поверяемого осциллографа.

• 7.8.5 Установить на поверяемом осциллографе величину коэффициента развертки 10 нс/дел.

• 7.8.6 Увеличивать частоту сигнала с калибратора до тех пор, пока размах сигнала на экране осциллографа не станет равным 0,708-и_опОрное-

• 7.8.7 Записать установленную частоту с дисплея калибратора, которая будет соответствовать верхнему значению частоты полосы пропускания осциллографа.

• 7.8.8 Провести измерения по п.п. 7.8.2 — 7.8.7 для остальных коэффициентов отклонения осциллографа до 0,2 В/дел включительно.

• 7.8.9 Провести измерения по п.п. 7.8.2 — 7.8.8 для остальных каналов осциллографа. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

Результаты поверки считать положительными, если ширина полосы пропускания соответствует значениям, приведенным в таблице 9.

Таблица 9 - Допускаемые значения полосы пропускания

Определение времени нарастания переходной характеристики проводить путем подачи на вход осциллографа импульса с малым временем нарастания воспроизводимого эталонной мерой — калибратором осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 7.9.1  Выход формирователя подключить на вход первого канала поверяемого осциллографа. Установить на калибраторе режим формирования сигнала с малым временем нарастания согласно руководству по эксплуатации на калибратор.

• 7.9.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC, импеданс - 50 Ом, полоса пропускания -Полная П/П, делитель 1х, послесвечение - выключено;

• - синхронизация: по фронту, режим - авто;

• - интерполяция - sinx/x;

• - режим измерения - Измерения времени нарастания (Rise), статистика измерений -включена;

• - сбор информации: выборка;

• - настройки отображения: вектор;

• - коэффициент отклонения - 5 мВ/дел.

• 7.9.3 На осциллографе установить коэффициент развертки, удобный для наблюдения фронта импульса, амплитуду импульса на экране осциллографа установить не меньше 4 делений по вертикали.

• 7.9.4  Измерить время нарастания переходной характеристики при помощи автоматических измерений.

• 7.9.5 Определить значение времени нарастания без учета длительности фронта формирователя по формуле (5):

*пх = дАх "   »                                         (5)

где tx - значение времени нарастания, измеренное поверяемым осциллографом, пс;

to - значение времени нарастания формирователя калибратора, пс.

• 7.9.6 Провести измерения по п.п. 7.9.3 - 7.9.5 при остальных значениях коэффициента отклонения осциллографа до 0,5 В/дел включительно.

• 7.9.7 Повторить измерения по п.п. 7.9.3 - 7.9.6 для остальных каналов осциллографа.

Результаты поверки считать положительными, если вычисленные по формуле (5) значения времени нарастания не превышают допускаемых значений, приведенных в таблице 10.

Таблица 10 - Допускаемые значения времени нарастания

Определение относительной погрешности частоты внутреннего опорного генератора проводить методом стробоскопического преобразования с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 7.10.1 Собрать схему поверки, приведенную на рисунке - 1.

• 7.10.2 Выполнить сброс на начальные установки осциллографа.

• 7.10.3 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC, импеданс - 50 Ом, полоса пропускания -Полная П/П, делитель 1х, послесвечение - выключено;

• - синхронизация: по фронту, режим - авто;

• - интерполяция - sinx/x;

• - режим измерения - Измерения частоты (Freq), статистика измерений - включена;

• - сбор информации: выборка, выбор памяти: минимальная;

• - настройки отображения: вектор;

• 7.10.4 Подать на вход осциллографа синусоидальный сигнал с калибратора, частотой f_TecT=l 0 МГЦ.

• 7.10.5 Установить коэффициент развертки 25 мс/дел, или другой (в зависимости от удобства наблюдения стробоскопического эффекта). Установить коэффициент отклонения 100 мВ/дел. Уровень сигнала калибратора установить равным 3 деления по вертикали на экране осциллографа. На экране осциллографа будет присутствовать низкочастотный сигнал. Таким образом, в режиме автоматических измерений осциллографа по входу 1 измеряется частота сигнала в стробоскопическом эффекте F_CTp06, равная абсолютной погрешности частоты опорного генератора осциллографа.

• 7.10.5 Измерить РстробПО автоматическим измерениям осциллографа.

Результаты поверки считать положительными, если измеренная частота в стробоскопическом эффекте не превышает 250 Гц.

Определение абсолютной погрешности измерения временных интервалов проводить методом прямых измерений периода испытательного сигнала, воспроизводимого эталонном -калибратором осциллографов Fluke 9500В.

• 7.11.1  Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.11.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC, импеданс - 50 Ом, полоса пропускания -Полная П/П, делитель 1 х;

• - настройки синхронизации: по фронту, режим авто;

• - настройки дисплея: вектор, послесвечение выключено;

• - режим измерения - Период;

• - коэффициент отклонения - 100 мВ/дел;

• - коэффициент развертки установить в зависимости от устанавливаемого значения периода сигнала так, чтобы на экране умещалось не менее 10 периодов сигнала.

• 7.11.3 Последовательно задать значения периода сигнала с калибратора из ряда значений: 0,1 с; 1 мс; 1 мкс; 100 нс. Для значений 0,1 с; 1 мс устанавливать сигнал прямоугольной формы, для значений 1 мкс; 100 нс - устанавливать сигнал синусоидальной формы. Значение размаха сигнала установить 500 мВ.

• 7.11.4 Произвести считывание среднего значения результата измерения периода при числе статистки измерений 32.

• 7.11.5 Вычислить абсолютную погрешность измерения временных интервалов по формуле (6)

Дт ⁼ Ти-Т95оо,                                      (6)

где: Ти - измеренное значение периода сигнала осциллографом,

Т9500 - действительное значение периода сигнала, заданное на калибраторе, выраженное в той же размерности, что Ти.

Результаты поверки считать положительными, если вычисленные по формуле (6) значения абсолютной погрешности измерения временных интервалов не превышают пределов, вычисленных по формуле (7):

±(0,0025 Т_ИЗм+2/Р_ДНСКр),                                       (7)

где Т_изм - измеренный временной интервал, с,

Рдискр - частота дискретизации, Гц.

• 8.1 Результаты измерений, полученные в процессе поверки, заносят в протокол произвольной формы.

• 8.2  При положительных результатах поверки осциллографов оформляется свидетельство о поверке в соответствии с приказом Минпромторга России от 02.07.2015 № 1815 "Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке".

• 8.3  При отрицательных результатах поверки осциллограф не допускается к дальнейшему применению, свидетельство о поверке аннулируется и выдается извещение о непригодности.

  

  С. А. Корнеев

  Е. Е. Смердов

Начальник отдела испытаний и сертификации

Специалист по сертификации