Методика поверки «ГСИ. Осциллографы цифровые стробоскопические АКИП-4133, АКИП-4133/1» (ПР-03-2019МП)

Государственная система обеспечения единства измерений

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

УТВЕРЖДАЮ

Главный метролог

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Осциллографы цифровые стробоскопические АКИП-4133, АКИП-4133/1

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ПР-03-2019МП г. Москва 2019 г.

Лист № 2 Всего листов 11 ВВЕДЕНИЕ

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок осциллографов цифровых запоминающих АКИП-4133,   АКИП-4133/1,

изготавливаемых Eltesta JSC, Литва.

Осциллографы цифровые запоминающие АКИП-4133, АКИП-4133/1 (далее -осциллографы) предназначены для исследования формы и измерений 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

• 2.1 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 груда 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, не более 80 %;

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

поверки должны быть выполнены следующие и организационные мероприятия по обеспечению в соответствии с действующими положениями

- 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:

• - соответствие комплектности перечню, указанному в руководстве по эксплуатации;

• - чистоту и исправность разъемов;

• - маркировку и наличие необходимых надписей на осциллографе;

-отсутствие механических повреждений и ослабление крепления элементов конструкции (повреждение корпуса, разъёма);

• - сохранность органов управления, четкость фиксаций их положений.

Результат внешнего осмотра считают положительным, если выполняются все вышеуказанные требования. При наличии дефектов поверяемый прибор бракуется и подлежит ремонту.

Выполнить установку программного обеспечения из комплекта прибора согласно руководству по эксплуатации.

После установки программного обеспечения подключить прибор к компьютеру и выполнить запуск установленной программы согласно инструкции по эксплуатации.

Дождаться завершения процедуры определения программой прибора. При правильной установке программы и идентификации прибора, программа переходит в рабочий режим.

Выполнить проверку функционирования программы путем изменения органов управления осциллографа - коэффициента развертки, коэффициента отклонения и пр.

Выполнить установку заводских настроек (согласно руководству по эксплуатации). Осциллограф должен вернуться к первоначальным настройкам.

Проверку идентификационных данных программного обеспечения проводить при запуске программы. В загрузочном окне отображаются идентификационные данные, как показано на рисунке 1. Информация о программном обеспечении доступна при нажатии кнопки «Instrument Info».

Рисунок 1 - Информация о программном обеспечении

Результаты проверки считать положительными, если версия программного обеспечения соответствует данным, приведенным в таблице 4.

Таблица 4 - Идентификационные данные программного обеспечения

7.4 Определение метрологических характеристик

• 7.4.1.1 Определение полосы пропускания каждого канала осциллографа проводят методом прямого измерения с помощью генератора сигналов MG3694C. Схема соединения приборов приведена на рисунке 2.

  

7.4.1.2 В программе управления осциллографом установить следующие настройки ю руководству по эксплуатации):

• 7.4.1.3 С выхода генератора на вход канала СН1 осциллографа подать сигнал частотой 250 кГц. Изменяя уровень выходного напряжения, установить размах сигнала 6 делений по вертикали. Измерить размах сигнала и_ОПорное при помощи автоматических измерений осциллографа.

• 7.4.1.4  Установить значение частоты сигнала генератора сигнал с частотой, соответствующей верхней граничной частоте полосы пропускания поверяемого осциллографа. При перестройке частоты уровень с выхода генератора на конце измерительного кабеля контролировать измерителем мощности NRP-Z51. Увеличивать частоту сигнала с калибратора до тех пор, пока размах сигнала на экране осциллографа не станет равным 0,708-и_ОПорное-

• 7.4.1.5  Записать установленную частоту с дисплея генератора, которая будет соответствовать верхней границе частоты полосы пропускания осциллографа.

• 7.4.1.6 Провести измерения по п. 7.4.1.2—7.4.1.5 для всех каналов осциллографа.

• 7.4.1.7 Провести измерения по п. 7.4.1.2 - 7.4.1.6 при значениях полосы пропускания Средняя (Middle) и Ограниченная (Narrow).

• 7.4.1.8  Результаты поверки считать положительными, если значение полосы пропускания осциллографа не менее значения, приведенного в таблице 5.

Таблица 5 - Значения полосы пропускания осциллографа

• 7.4.2.1 Определение времени нарастания переходной характеристики (ПХ) производить методом прямого измерения путем подачи на вход осциллографа импульса с малым временем нарастания от генератора испытательных импульсов Picosecond 4005. Выход генератора через аттенюатор 84905М подключить на вход первого канала поверяемого осциллографа.

• 7.4.2.2 В программе управления осциллографом установить следующие настройки (согласно руководству по эксплуатации):

  Канал 1	включён
  Полоса пропускания	Полная (FULL)
  Дисплей	тип - вектор
  Коэффициент развёртки	минимальное значение коэффициента развертки, при котором наблюдается фронт импульса
  Коэффициент отклонения	> 10 мВ/дел
  Режим выборки	Auto
  Измерения	Rise Time

• 7.4.2.3 Установить амплитуду импульса на экране осциллографа не меньше 4 делений по вертикали. При полосе пропускания Полная (FULL), выставить значение Длины записи (Record Length) 50000. Произвести считывание среднего значения результата измерения времени нарастания при числе статистки измерений не менее 32.

• 7.4.2.4 Определить время нарастания переходной характеристики по формуле (1):

*пх ” эДх "                                           (1)

где tx - значение времени нарастания, измеренное поверяемым осциллографом, пс; to - значение времени нарастания формирователя калибратора, пс.

• 7.4.2.5  Повторить измерения по п.п. 7.4.2.2 - 7.4.2.4 для остальных каналов осциллографа.

• 7.4.2.6 Повторить измерения по п.п. 7.4.2.2 - 7.4.2.5 при полосе пропускания Средняя (Middle) и Ограниченная (Narrow).

Результаты поверки считать положительными, если время нарастания переходной характеристики, рассчитанной по формуле (1), не превышает нормируемых значений, приведенных в таблице 6.

Таблица 6 - Допустимые значения переходной характеристики

• 7.4.3.1 Определение погрешности измерения напряжения постоянного тока проводят методом прямого измерения с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В. Схема соединения приборов приведена на рисунке 3.

  

Рисунок 3 - Схема соединения приборов при определении абсолютной погрешности измерения напряжения постоянного тока и импульсного напряжения

• 7.4.3.2 Выход формирователя 9530 подключить на вход первого канала поверяемого осциллографа. Установить на калибраторе режим воспроизведения постоянного напряжения положительной полярности. В меню измерений осциллографа выбрать измерение постоянного напряжения (Mean).

• 7.4.3.3 Провести измерения напряжения постоянного тока при значениях коэффициента отклонения, выходного напряжения, указанных в таблице 7

Таблица 7 - Определение абсолютной погрешности измерения напряжения постоянного тока

• 7.4.3.4 Повторить измерения по п. 7.4.3.2 — 7.4.3.3 при отрицательной полярности постоянного напряжения.

• 7.4.3.5 Провести измерения по п. 7.4.3.2 - 7.4.3.4 для всех каналов поверяемого осциллографа.

• 7.4.3.6 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.

Лист № 8 Всего листов 11

Результаты поверки считать положительными, если абсолютная погрешность измерения напряжения не превышает допускаемых пределов, указанных в таблице 7.

• 7.4.4.1 Определение погрешности измерения напряжения постоянного тока постоянным смещением осциллографа проводят методом прямого измерения с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В. Схема соединения приборов приведена на рисунке 3.

• 7.4.4.2 Выход формирователя 9530 подключить на вход первого канала поверяемого осциллографа. Установить на калибраторе режим воспроизведения постоянного напряжения положительной полярности. В меню измерений осциллографа выбрать измерение постоянного напряжения (Mean). В меню канала выбрать функцию «Смещение» (Offset) и установить сигнал по центральной горизонтальной линии осциллографа.

• 7.4.4.3 Подать напряжение положительной полярности (U+), значение которого приведено в таблице 8, с калибратора на вход канала 1 осциллографа. Значение напряжения не должно превышать максимально допустимый уровень на входе осциллографа.

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

• 7.4.4.5 Провести измерения при помощи автоматических измерений осциллографа.

• 7.4.4.6 Определить абсолютную погрешность измерения постоянного напряжения со смещением

• 7.4.4.7 Провести измерения по п. 7.4.4.3 - 7.4.4.6 при остальных значениях коэффициента отклонения и значениях уровня постоянного напряжения, включая отрицательные значения, указанных в таблице 8.

• 7.4.4.8  Провести измерения по п.п. 7.4.4.3 - 7.4.4.7 для остальных каналов осциллографа. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

• 7.4.4.9 Определить абсолютную погрешность измерения напряжения постоянного тока со смещением по формуле (3):

д=|и_изм|-|и_к|,                                             (3)

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

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

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

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

Лист № 9

Всего листов 11

• 7.4.5.1 Определение погрешности измерения импульсного электрического напряжения проводят методом прямого измерения с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В. Схема соединения приборов приведена на рисунке 3.

• 7.4.5.2 Выход формирователя 9530 подключить на вход первого канала поверяемого осциллографа. Установить на калибраторе режим воспроизведения прямоугольного сигнала частотой 100 кГц. В меню измерений осциллографа выбрать измерение амплитуды (Amplitude).

• 7.4.5.3 Провести измерения при значениях коэффициента отклонения и выходного напряжения калибратора, указанных в таблице 9

Таблица 9 - Определение абсолютной погрешности измерения импульсного электрического напряжения

• 7.4.5.4 Провести измерения по п. 7.4.5.2 - 7.4.5.3 для всех каналов поверяемого осциллографа.

• 7.4.5.5 Определить абсолютную погрешность измерения импульсного электрического напряжения по формуле (4):

Au=Ux-U₀,                                       (4)

где Ux - значение импульсного электрического напряжения, измеренное поверяемым осциллографом, В;

Uo - значение импульсного электрического напряжения, установленное на калибраторе, В.

Результаты поверки считать положительными, если абсолютная погрешность измерения импульсного электрического напряжения не превышает допускаемых значений, указанных в таблице 9.

• 7.4.6.1 Определение погрешности измерения временных интервалов проводят методом прямого измерения с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В. Схема соединения приборов приведена на рисунке 3.

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

• 7.4.6.3 Последовательно задать значения периода сигнала с калибратора согласно значениям таблицы 10.

• 7.4.6.4 Выполнить настройки осциллографа. В меню измерений осциллографа выбрать измерение периода (Period). В меню канала осциллографа выбрать коэффициент развертки для значений периода согласно значениям таблицы 10. Установить коэффициент отклонения 50 мВ/дел.

• 7.4.6.5 Провести измерения периода при заданных значениях коэффициента развертки и периода при помощи автоматических измерений осциллографа.

• 7.4.6.6 Определить абсолютную погрешность измерения временных интервалов по формуле (5):

Лист № 10

Всего листов 11

(5)

где Т_изм - значения периода, измеренные поверяемым осциллографом

Т_к- значения периода, установленные на калибраторе.

Результаты поверки считать положительными, если во всех поверяемых точках абсолютная погрешность измерения временных интервалов, не превышает допускаемых пределов, приведенных в таблице 10.

Таблица 10 - Определение абсолютной погрешности измерения временных интервалов

7.4.7 Определение относительной погрешности частоты внутреннего опорного

генератора

• 7.4.7.1 Определение погрешности измерения периода (частоты) проводят методом прямых измерений частоты нулевых биений сигналов АЦП осциллографа с использованием генератора синусоидального напряжения калибратора осциллографов Fluke 9500В Схема соединения приборов приведена на рисунке 4.

  

  Внешняя снмлронмзацня

  Рисунок 4 - Схема соединения приборов при определении абсолютной погрешности измерения временных интервалов

• 7.4.7.2 Установить на калибраторе режим генератора синусоидального напряжения (частота 10,0 МГц и уровень сигнала 600 мВ).

• 7.4.7.3 Выход формирователя 9530 подключить на вход первого канала поверяемого осциллографа. На вход внешней синхронизации осциллографа подать сигнал синхронизации от любого канала калибратора.

• 7.4.7.4 В программе управления осциллографом установить следующие настройки (согласно руководству по эксплуатации):

  Канал 1	включен
  Полоса пропускания	Полная (FULL)
  Дисплей	тип - вектор
  Коэффициент развёртки	50 мс/дел
  Коэффициента отклонения	100 мВ/дел
  Режим выборки	Auto
  Измерения	Frequency

Лист № 11 Всего листов 11

• 7.4.7.5 Напряжение с выхода калибратора подать на вход поверяемого осциллографа. Установить значение коэффициента развертки при котором наблюдаются нулевые биения. Считать значение частоты нулевых биений входного сигнала по показаниям измерения частоты (F_mM).

• 7.4.7.6  Вычислить относительную погрешность частоты внутреннего опорного генератора по формуле (6)

8f=F„3m/10⁷,                                               (6)

где: F_H3M - частоты нулевых биений входного сигнала

Результаты поверки считать положительными, если вычисленное по формуле (6) значение погрешности не превышает ±5- 1O'^S

• 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