Методика поверки «СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ Ч6-31» (МП 1.404.019)

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ 46-31

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

1.404.019

/

Настоящий раздел устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок приборов (при выпуске из производства, находящихся в эксплуатации, на хранении и выпускаемых из ремонта). Межповерочный интервал периодической поверки — 12 месяцев.

• 14.1.1. При проведении поверки должны производиться операции и применяться средства поверки, указанные в табл. 9.

Таблица 9

• 14.2.1. При проведении поверки должны применяться следующие средства проверки (табл. 10).

Таблица 10

Примечания: 1. Вместо указанных в таблице образцовых и вспомогательных средств поверки разрешается применять другие аналогичные измерительные приборы, обеспечивающие измерения соответствующих параметров с требуемой точностью.

2. Все средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства (отметки в формулярах или паспортах) о государственной или ведомственной поверке.

• 14.3.1. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• — температура окружающей среды — (293±5) К [(20± ±5)’С];

• — относительная влажность воздуха — 65± 15%;

• — атмосферное»давление — (750±30) мм рт. ст. (100± 4) кН/м²;

• — напряжение питающей сети (220±4,4) В, частота 50 Гц ±0,5 Гц, содержание гармоник до 5%.

Допускается проводить поверку в реально существующих условиях, отличных от приведенных, если они не выходят за пределы рабочих условий эксплуатации.

Питающая сеть не должна иметь резких скачков напряжения, рядом с рабочим местом не должно быть источников сильных магнитных и электрических полей.

• 14.4.1. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• — произвести внешний осмотр прибора;

• — проверить комплектность прибора (кроме ЗИП) и наличие технической документации;

• — разместить прибор на рабочем месте, обеспечив при этом удобство работы;

• — зажим защитного заземления поверяемого прибора и применяемых для измерений приборов соединить между собой и с земляной шиной помещения;

• — до начала электрических измерений включить прибор в сеть и прогреть в течение не менее 2 часов.

Внешний осмотр

• 14.5.1. При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие 'прибора следующим требованиям:

• — отсутствие механических повреждений, влияющих на работоспособность прибора;

• — наличие и прочность крепления органов управления, четкость фиксации их положения, плавность вращения ручек органов настройки и т. п.;

• — чистота соединительных разъемов;

• — исправность соединительных кабелей, переходов и т. д.;

• — отсутствие дефектов лакокрасочных покрытий и четкость маркировок.

При обнаружении дефектов прибор подлежит забракованию и направлению в ремонт.

Опробование

*

• 14.5.2. Для опробования прибора в работе проведите проверку его работоспособности по методике, приведенной в п. 11.1.

Определение метрологических параметров

• 14.5.3. Проверка цифрового набора частоты производится в следующей последовательности:

• — соединить разъем ВЫХОД на передней панели испытуемого прибора с разъемом ВХОД А частотомера 43-54;

• — установить на частотомере режим работы измерения ЧАСТОТА А при времени счета 10³ мс; *

• — установить на синтезаторе режим работы от внешнего источника, для чего использовать сигнал 5 МГц частотомера, работающего от внутреннего источника;

• — с помощью кнопочного переключателя, расположенного на передней панели, набрать следующие значения выходной частоты в герцах:

11111111.11

22222222,22

33333333,33

44444444,44 15555555,55 16666666,66 17777777,77 18888888,88 19999999,99 10000000,00 01000000,00 00000050,00

Показания частотомера должны совпадать с установленными значениями частоты выходного сигнала прибора с погрешностью в пределах ±2 Гц. Хотя частотомер не индицирует значение частоты, определяемое разрядами 0,1 и 0,01 Гц, произведенные измерения служат проверкой и для этих разрядов. Данная проверка не является проверкой погрешности установки частоты прибора;

• — подключить к разъему ВЫХОД прибора через головку измерительную нагрузку 50 Ом и вольтметром B3-36 измерить уровень шумов, который не должен превышать: 7 мВ при набранной частоте выходного сигнала 00000000,00 Гц; 30 мВ при выключении всех кнопок в любом из разрядов;

• — проверить дистанционный режим работы прибора по методике, изложенной выше, путем подачи на соответствующие контакты разъемов Ш6, ШИ и Ш14 напряжения 4-12,6 В от внешнего источника питания (см. табл. 11);

• — убедиться, что контакты 49 и 50 разъемов Ш6, ШИ и Ш14 соединены с корпусом прибора.

Проверку производить вольтметром В7-16 в режиме омметра;

• — убедиться, что на контактах 12 и 24 разъемов Ш6, Ш11 и Ш14 присутствует напряжение 4-12,6 В по отношению к контактам 49 и 50 того же разъема. Измерение производить вольтметром В7-16.

• 14.5.4. Проверка соответствия уровня выходного напряжения производится в следующей последовательности:

• — подключить к разъему ВЫХОД прибора через головку измерительную нагрузку 50 Ом и милливольтметр ВЗ-48. Пользуясь интерполяционным генератором, проверить напряжение выходного сигнала в диапазоне от 50 Гц до 100 кГц. Частоту выходного сигнала необходимо контролировать частотомером 43-54;

• — подключить к разъему ВЫХОД прибора через головку измерительную нагрузку 50 Ом и милливольтметр B3-36. Пользуясь интерполяционным генератором, проверить напряжение выходного сигнала в диапазоне от 100 до 1000 кГц,

Таблица 11

Частота, Гц

затем произвести измерение напряжения выходного сигнала на частотах: 10, 20, 30, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 и 49 МГц.

Примечание. В положении шкалы интерполяционного генератора ниже 100 кГц в разряде сотен килогерц (10⁵) может наблюдаться зашкаливание стрелки индикатора в положении ВЫХОД, так как АРУ выходного усиления ниже 100 кГц не работает.

• 14.5.5. Проверка погрешности установки частоты интерполяционного генератора производится в следующей последовательности:

• — нажать кнопку «S» в разряде сотен килогерц (10⁵), все другие кнопки этого разряда выключить, во всех остальных разрядах нажать кнопку «0»;

• — подключить к разъему ВЫХОД прибора частотомер 43-54, работающий в режиме измерения частоты, при времени счета 10² мс;

• — установить тумблер УПРАВЛЕНИЕ ИНТЕРПОЛЯ¹ ТОРОМ в положение МЕСТН. Вращая ручку интерполятора, проверить линейность шкалы по точкам: 100, 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800 и 900 кГц. Отклонение частоты выходного сигнала от установленной на интерполяторе должно отличаться не более чем на 50 кГц;

• — проверить дистанционное управление интерполяционным генератором путем подачи напряжений 4-12,6 ±0,2 В на разъем Ш6, конт. 6 (задняя панель БСЧ), тумблер УПРАВЛЕНИЕ ИНТЕРПОЛЯТОРОМ поставить в положение ДИСТ., при этом прибор должен вырабатывать на разъеме ВЫХОД сигнал частотой:

• — 1,0±0,2 МГц при 4-12,6 В;

• — от 0 до 0,2 МГц при снятом управляющем напряжении.

• 14.5.6. Проверка возможности работы от внешнего стандарта частоты и внутреннего кварцевого генератора производится в следующей последовательности:

• — установить тумблер на задней панели блок^ опорных частот в положение ВНУТР.;

• — подключить к разъему ВЫХОД 1 MHz БОЧ через измерительную головку нагрузку 50 Ом и милливольтметр B3-36. Измерить напряжение сигнала 1 МГц;

• — подключить непосредственно к разъему ВЫХОД 1 MHz через делитель напряжения 1 : 100 микровольтметр В6-10. Измерить величину подавления гармонических составляющих относительно 1-й гармоники — 40 дБ;

• — переключить тумблер на задней панели БОЧ в положение ВНЕШН.;

• — подключить к разъему ВХОД 5—1 MHz на задней панели БОЧ через аттенюатор Д2-24 сигнал частотой 1 МГц от синтезатора частоты и произвести измерение напряжения на разъеме ВЫХОД 1 MHz по методике, изложенной выше, при напряжении входного сигнала в пределах от 0,5 до 1,5 В;

• — подключить к разъему ВХОД 5—1 MHz на задней панели БОЧ через аттенюатор Д2-24 сигнал частотой 5 МГц от синтезатора частоты и произвести измерение напряжения на разъеме ВЫХОД 1 MHz по методике, изложенной выше, при напряжении входного сигнала в пределах от 0,5 до 1,5 В;

• — соединить разъем ВЫХОД 1 MHz прибора (БОЧ) с разъемом ВХОД А частотомера 43-54. Установить на частотомере режим работы от внешнего опорного сигнала, для чего использовать сигнал с частотой 5 МГц от синтезатора частоты. Установить переключатель ВРЕМЯ СЧЕТА мс в положение «10³», переключатель МЕТКИ ВРЕМЕНИ — в положение «1 мкс». При этом показания частотомера должны быть равны 1 МГц при подаче на разъем ВХОД 5— 1 MHz прибора (БОЧ) от синтезатора частоты 46-31 сигнала частотой 1 или 5 МГц.

• 14.5.7. Проверка прибора по кратковременной нестабильности выходной частоты производится после 4 часов самопрогрева в следующей последовательности:

• — соединить аппаратуру так, как показано на рис. 14;

Структурная схема подключения приборов

при измерении кратковременной нестабильности частоты сигналов 25 и 50 МГц

Рис. 14.

• — засинхронизировать 43-54 от стандарта частоты 41-69;

• — установить органы управления частотомера 43-54 в следующие положения:

ВРЕМЯ ИНДИКАЦИИ — в среднее положение;

РОД РАБОТЫ — ПЕРИОД Б;

МНОЖИТЕЛЬ — «10³»;

МЕТКИ ВРЕМЕНИ — «0,1 мкс»;

• — подключить сигнал с частотой 1 кГц на разъем ВХОД Б;

— УРОВЕНЬ — в среднее положение;

• — зафиксировать десять значений периода разностной частоты кГц, измеренных частотомером. Из серии замеров исключаются результаты, вызванные явными сбоями аппаратуры и отличающиеся более чем в 10 раз от средних значений. Нестабильность частоты должна соответствовать данным табл. 12.

Таблица 12

Смеситель — фильтр — усилитель. Схема электрическая принципиальная

Вхо91

Д1

10МКФ

4700м

4700м¹—-j—

L1 15 витков ПЭЛШО-0,2;

L2 2X15 витков ПЭЛШО-0,2.

Мотать в три провода. Сердечник М50ВЧ2-1 К7Х4Х2.

Установить переключатель частотомера в положение «10²» и произвести проверку частоты на соответствие данных в табл. 12.

Величина нестабильности частоты в табл, по формуле:

V AT² fp

К2Т • Ьз

где иди — среднеквадратическое отклонение периода от его среднеарифметического значения в микросекундах;

Т — длительность периода разностной частоты, равная 1000 мкс;

fp — разностная частота, равная 1000 Гц; fn3 — выходная частота прибора;

Среднеквадратическое отклонение периода находится из формулы:

10

2 (ATI)²

i = l

10-1

(2)

здесь ATi вычисляется как

ATi = (Ti—Тер),                  (3)

где Ti — длительность периода, полученная при Том измерении:

10

Tcp = 0,12Ti — среднеарифметическое значение периода раз-i=l ностной частоты.

Проверку нестабильности частоты сигналов  1—5 МГц

проводят по структурной схеме, приведенной на рис. 16.

Структурная схема измерения нестабильности частоты сигналов 1 и 5 МГц

Установить переключатель МЕТКИ ВРЕМЕНИ в приборе 43-54 в положение 1 MS. Переключатель МНОЖИТЕЛЬ — в положение 10⁴ или 10³, что соответствует времени измерения за 1 с или 0,1 с.

Величина нестабильности частоты вычисляется по формуле

2 (Ni-Nep)² 1=1_________ (4)

п—1

где       fH — номинальное значение измеряемой частоты;

N — коэффициент измерения компаратора (N=10² при fH=l-10⁶ Гц; N = 2-10 при fH = 5• 10⁶ Гц);

т — время измерения (1 с или 0,1 с);

Ni — показания частотомера при Том измерении (величина безразмерная);

10

Ncp = 0,l-SNi — среднеарифметическое значение ряда изме-i=l рений;

п — количество измерений.

Примечание. При отсутствии устройства см’еситель-фильтр-усили-тель измерение достаточно проводить только на частотах 1 и 5 МГц.

Пр имер расчета кратковременной нестабильности частоты выходного сигнала 50 МГц за время измерения 1 с.

В режиме работы частотомера МНОЖИТЕЛЬ — «10³» получены следующие 10 значений периода:

999,9956 мкс;

999,9969 мкс;

999,9934 мкс;

999,9945 мкс;

999,9939 мкс;

999,9947 мкс;

999,9952 мкс;

999,9972 мкс;

999,9976 мкс;

999,9981 мкс.

Вычисляем величину Тер = 999,9957 мксек.

По формуле (3) вычисляем ATi:

0,0001 мкс;

0,0012 мкс;

0,0023 мкс;

0,0012 мкс;

0,0018 мкс;

0,0010 мкс;

0,0005 мкс;

0,0015 мкс;

0,0019 мкс;

0,0024 мкс.

Вычисляем величину (ATi)²:

1 • 10~⁸ мкс²;

144-10~⁸ мкс²;

529-10-⁸ мкс²;

144-10~⁸ мкс²;

324-10-⁸ мкс²;

100-10~⁸ мкс²;

25-10""⁸ мкс²;

225-10~⁸ мкс²;

361 • 10“⁸ мкс²;

576-10^-8 кмс².

По формуле (2) определяем среднеквадратическое отклонение периода / АТ²:

/ 0,1 • 10-⁸ (1'4-2И44+5294-324+Ю0+254-225'+ЗбТ+576Ц

= 16,4-10 ”⁴ мкс.

По формуле (1) определяем нестабильность частоты:

_s 16,4-10-⁴-1000

5 = -_г—-----------=9 3-10-¹¹

V2-1000-50-10⁶    ’        ‘   •

• 14.5.8. Проверка спектральных характеристик выходно-to сигнала производится в следующей последовательности:

— соединить аппаратуру как показано на рис. 17.

Структурная схема подключения приборов при измерении ослабления паразитных составляющих

Рис. 17.

• — установить на анализаторе гармоник СК4-56 режим измерения абсолютной величины напряжения с частотой 1 кГц; измерения проводить на логарифмической полосе 3 Гц;

• — установить на синтезаторе частоты 46-31 значение частоты по формуле:

F = fn + fp, F=fn—fp для f n =50,00 МГц (5)

где fn — частота паразитного сигнала (см. табл. 13);

fp — разностная частота, равная 1 кГц;

• — установить на испытуемом приборе значение частоты fn, и зафиксировать его значение (К1) по прибору СК4-56 в дБ. Уровень К1 является опорным;

• — установить на испытуемом приборе значение частоты fo (см. табл. 13) и ручками «ЧАСТОТА kHz» установить ее на табло СК4-56, зафиксировать уровень паразитного сигнала (К2) в дБ.

• — вычислить подавление паразитной спектральной составляющей по формуле:

K=Ki-K₂                 (6)

• — проверку производить для значений частот, указанных в табл. 13.

Проверить отсутствие паразитных спектральных составляющих, не указанных в таблице, анализатором спектра СК4-59 на выходных частотах прибора: 8,9; 11,30; 16,95; 26,00; 30,00; 35,70; 37,00; 39,00 и 43,00 МГц.

На каждой указанной выше выходной частоте прибора спектр проверяется в диапазоне от 1 до 50 МГц. Величина обнаруженных дополнительных спектральных составляющих с подавлением 60 дБ и менее относительно несущей обязательно перепроверяется методикой, указанной выше, т. к. они могут быть обусловлены побочными факторами:, биением сигнала синтезатора с напряжениями гетеродинов анализатора спектра, наводкой на цепи прибора постоянных сигналов от других источников.

Примечание. При замене синтезатора 46-31 генератором стандартных сигналов с той же выходной частотой и уровнем сигнала побочные составляющие также будут наблюдаться анализатором спектра.

Определить ослабление сетевых составляющих с частотой ±50 Гц и ±100 Гц, для чего произвести калибровку аппаратуры и определить уровень Кь После этого на синтезаторе частоты 46-31 дается дополнительная отстройка ±50 Гц и ±100 Гц и измеряется ослабление Кг сетевых составляющих. Затем вычисляется разность по формуле (6). Ослабление сетевых составляющих производится на частотах, равных 1; 10; 30 и 40 МГц.

Примечания. 1. При измерении сигналов, кратных выходной частоте fo —1 и 25 МГц, уровень сигнала на разъеме ВХОД 1 должен составлять не более 10 мВ, установленного при отключенном сигнале ВХОД II. Для измерения уровня сигнала fo использовать головку измерительную и милливольтметр B3-36.

2. При измерении уровня подавления паразитного сигнала с частотой 0,02 МГц, кратного частоте f₀ = 0,01 МГц, использовать непосредственно анализатор СК4-56. При отсутствии устройства смеситель—фильтр—усилитель проверку спектральных характеристик возможно проводить при помощи прибора СК4-59.

• 14.5.9. Определение относительной погрешности по частоте кварцевого генератора за межповерочный период (6 месяцев) производится путем измерения его частоты с помощью аппаратуры, собранной по структурной схеме, приведенной на рис. 18.

Структурная сх'ема измерения частоты

5МГц,

Рис. 18.

Сигнал внутреннего кварцевого генератора для этих измерений снимается с разъема ВЫХОД 1 MHz испытуемого прибора и подается на разъем ВХОД I компаратора 47-12. С источника образцовой частоты — стандарта частоты 41-69 сигнал частотой 1 МГц подается на разъем ВХОД II — 1 MHz компаратора 47-12, а сигнал частотой 5 МГц — на разъем ВНЕШ. 5 MHz частотомера 43-54.

Сигнал с компаратора частотой 1 МГц поступает на ВХОД А частотомера 43-54, работающего в режиме измерения частоты при времени счета т=1 или 10 с. Для повышения достоверности результата измерений записывается не

менее 10 последовательных показаний частотомера и определяется их среднее арифметическое Nep по формуле:

где Ni — показание частотомера; п — число показаний частотомера.

Относительная погрешность кварцевого частоте определяется по формуле:

Nep—No

М-т - Гн

где No — показание частотомера, соответствующее номинальному значению частоты кварцевого генератора, Гц (N₀=10⁶ Гц при т=1 с);

М — коэффициент умножения компаратора (М=10³); fH — номинальное значение частоты Кварцевого генератора, Гц (fH= 1 • 10⁶ Гц).

Относительная погрешность по частоте кварцевого генератора за межповерочный период (уход частоты прибора за 6 месяцев) должна быть не более ±5-10^-7. (Время 6 месяцев отсчитывается с момента предыдущей поверки, когда действительное значение частоты кварцевого генератора было установлено с погрешностью не более ±5-10~⁸).

После определения относительной погрешности по частоте кварцевого генератора необходимо установить его частоту с погрешностью не более ±5-10~⁸. Подстройка частоты кварцевого генератора производится путем вращения шлица КОРР. 1 MHz. При длительной эксплуатации или хранении прибора (порядка 1 года и более) может создаться положение, при котором уход частоты кварцевого генератора (норма ±5-10~⁷ за 6 месяцев) не удается выбрать с помощью корректора. В этом случае подстройка частоты кварцевого генератора производится подбором или заменой емкости С6. При        увеличить емкость, а при       уменьшить.

14.6.1. Положительные результаты первичной поверки должны оформляться путем записи в формуляре прибора, заверенной поверителем с нанесением оттиска поверительно-го клейма.

Положительные результаты периодической государственной или ведомственной поверки должны оформляться в установленном порядке с выполнением соответствующих записей в формуляре прибора.

14.6.2. В случае отрицательных результатов поверки выпуск приборов в обращение и применение запрещается. При этом на приборы выдается извещение о непригодности их к применению.