Методика поверки «Датчики мощности RPR2006CR, RPR2006PR, RPR2018CR, RPR2018PR» (RPR2006/18CR/PR-18 МП)
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель генерального директора-заместитель по научной работе
Датчики мощности RPR2006CR, RPR2006PR, RPR2018CR, RPR2018PRМЕТОДИКА ПОВЕРКИ
RPR2006/18CR/PR-18 МП
2018 г.
1 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ-
1.1 Настоящая методика поверки (далее - МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок датчиков мощности RPR2006CR, RPR2006PR, RPR2018CR, RPR2018PR (далее - датчики мощности), изготовленных фирмой «Dare!! Instruments», Нидерланды.
Датчики до ввода в эксплуатацию и после ремонта подлежат первичной поверке, находящиеся в эксплуатации и на хранении подлежат периодической поверке.
-
1.2 Интервал между поверками 1 (один) год.
-
2.1 При проведении поверки датчиков мощности должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
-
2.2 Не допускается проведение поверки отдельных измерительных каналов или отдельных автономных блоков или меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений.
Таблица 1
Наименование операции |
Пункт МП |
Проведение операций при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
Внешний осмотр |
8.1 |
+ |
+ |
Опробование |
8.2 |
+ |
+ |
Определение КСВН входа датчика |
8.3 |
+ |
+ |
Определение относительной составляющей основной погрешности измерения мощности, зависящей от частоты |
8.4 |
+ |
+ |
Определение относительной составляющей основной погрешности измерения мощности в диапазоне измерения мощности |
8.5 |
+ |
+ |
3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
3.1 При проведении поверки датчиков мощности должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.
Таблица 2
Пункт МП |
Наименование и тип (условное обозначение) основного или вспомогательного средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования, и (или) метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
8.2 |
Машина трехкоординатная измерительная мультисенсорная DELTEC LEOS 200, погрешность измерений по оси Z Е1 (контактные измерения) ±(2,5+L/250) мкм |
8.3 |
Анализатор электрических цепей векторный/анализатор спектра ZVL3, диапазон частот от 9 кГц до 3 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения |S11| и |S22| в диапазоне модуля коэффициента отражения от 0 до -15 дБ ±0,4 дБ, от -15 до -25 дБ ±1,0 дБ, от -25 до -35 дБ ±3,0 дБ; пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ±1-10—6, диапазон установки мощности от минус 50 до 0 дБ/мВт Векторный анализатор электрических цепей ZVA 24, диапазон частот от 10 МГц до 24 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения |Su| и IS22I ±(0,4 - 3,0) дБ в зависимости от частоты измерений и измеренного значения |Sn| или IS22I |
Продолжение Таблицы 2
Пункт МП |
Наименование и тип (условное обозначение) основного или вспомогательного средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования, и (или) метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
8.4, 8.5 |
Генератор сигналов SMB100A с опцией В-106, диапазон частот от 9 кГц до 6 ГГц, диапазон выходной мощности от минус 120 до 18 дБ (1 мВт), пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ± Г10-6, пределы допускаемой относительной погрешности установки мощности в режиме непрерывной генерации не более ± 0,9 дБ |
8.4 |
Генератор сигналов E8257D с опцией 1EU, диапазон частот от 250 кГц до 20 ГГц диапазон выходной мощности от минус 135 до 23 дБ (1 мВт), пределы допускаемой относительной погрешности установки мощности в режиме непрерывной генерации в диапазоне частот от 0,5 до 20 ГГц не более ± 1 дБ |
8.4 |
Калибратор мощности СВЧ NRPC18, пределы допускаемой погрешности измерения мощности в диапазоне частот от 10 МГц 18 ГГц не более ± 2,5 %, модуль эффективного коэффициента отражения выхода не более 0,07 |
8.5 |
Ваттметр поглощаемой мощности NRP18T, диапазон частот от 0 до 18 ГГц; Пределы допускаемой относительной погрешности измерения отношения двух уровней мощности одинаковой частоты ±0,3% |
8.5 |
Аттенюатор ступенчатый ручной 8496В, диапазон частот от 0 до 18 ГГц, значения ослабления от 0 до 110 дБ, шаг ослабления 10 дБ, предел допускаемой абсолютной погрешности установки ослабления от 0 до 60 дБ относительно опорного значения 0 дБ ±(0,5- 1,8) дБ |
-
3.2 Допускается использовать аналогичные средства поверки, которые обеспечат измерение соответствующих параметров с требуемой точностью.
-
3.3 Средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.
-
4.1 Поверка должна осуществляться лицами с высшим или средним техническим образованием, аттестованными в качестве поверителей в установленном порядке, имеющими квалификационную группу электробезопасности не ниже второй.
-
4.2 Перед проведением поверки поверитель должен предварительно ознакомиться с документом «Датчики мощности RPR2006CR, RPR2006PR, RPR2018CR, RPR2018PR. Руководство по эксплуатации RPR2006/18/CR/PR-18 РЭ».
-
5.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, регламентируемые Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00, а также требования безопасности, приведённые в эксплуатационной документации на датчики мощности и средства поверки.
-
5.2 Средства поверки должны быть надежно заземлены в соответствии с документацией.
-
5.3 Размещение и подключение измерительных приборов разрешается производить только при выключенном питании.
-
6.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
-
- температура окружающего воздуха от 21 до 25 °C;
-
- относительная влажность воздуха, не более 80 %;
-
- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).
-
7.1. Поверитель должен изучить эксплуатационную документацию поверяемого датчика мощности и используемых средств поверки.
-
7.2. Перед проведением операций поверки необходимо проверить исправность кабелей и соединительных шнуров, провести внешний осмотр датчика мощности, убедиться в отсутствии механических повреждений и неисправностей.
-
8.1 Внешний осмотр
-
8.1.1 Внешний осмотр датчика мощности проводить визуальным осмотром без вскрытия, при этом необходимо проверить:
-
-
- комплектность, маркировку и пломбировку (наклейку) на соответствие документу «Датчики мощности RPR2006CR, RPR2006PR, RPR2018CR, RPR2018PR. Руководство по эксплуатации RPR2006/18/CR/PR-18 РЭ»
-
- целостность и чистоту разъемов ВЧ, USB и питания;
-
- целостность фирменной наклейки;
-
- отсутствие видимых повреждений, влияющих на работоспособность датчика.
-
8.1.2 Результат внешнего осмотра считать положительным, если:
-
- комплект поставки соответствует п. 2.2 документа RPR2006/18/CR/PR-18 РЭ;
-
- маркировка и пломбировка (наклейка) соответствует п. 2.3 документа RPR2006/18/CR/PR-18 РЭ;
-
- разъемы ВЧ и питания целы и чисты;
-
- отсутствуют видимые повреждения, влияющие на работоспособность измерителя мощности.
В противном случае результаты внешнего осмотра считать отрицательными и дальнейшие операции поверки не проводить.
-
8.2 Проверка работоспособности
-
8.2.1 Определение присоединительных размеров входа датчиков мощности.
-
8.2.1.1 Определение присоединительных размеров входа датчиков мощности выполнять методом прямых измерений размеров соединителя «вилка» преобразователя при помощи машины трехкоординатной измерительной мультисенсорной DELTEC LEOS 200.
-
-
Результаты измерений зафиксировать в рабочем журнале.
-
8.2.1.2 Результаты определения присоединительных размеров входа датчиков мощности считать положительными, если присоединительные размеры находятся в диапазоне от 0 до минус 0,07 мм.
В противном случае результаты считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.
-
8.2.2 Проверка соответствия программного обеспечения СИ
-
8.2.2.1 Выполнить операции конфигурации оборудования и настройки ПО, выполнив п.п 3 RPR2006/18/CR/PR-18 РЭ. Вставить в свободный слот системы RadiCentre сменный модуль USB1004A (рисунок 1).
-
Включить питание системы RadiCentre. Подсоединить датчик мощности через USB-кабель, входящий в комплект поставки, к сменному модулю.
-
8.2.2.2 Выполнить операции инициализации и добавления датчика в список устройств ПО RadiMation, выполнив п.п 4.2 RPR2006/18/CR/PR-18 РЭ. Убедиться, что устройство готово к работе.
ъ
Рисунок 1 - Система RadiCentre, сменный модуль USB1004A и датчик RadiPower.
-
8.2.2.3 На экране системы RadiCenter (рисунок 2) наблюдать изменяющиеся значения
мощности в графе RadiPower USB1004A.
Port 8 RPR2006CR
PortC RPR2006CR
Port А
RPR2006CR
Port D RPR2006CR
Рисунок 2 - Пример кнопки модуля RadiPower на главном экране.
-64.76dBm
-64.51dBm
-63.68dBm
-64.58dBm
1.300 000 000 GHz
. F*w:
V Home
Frequency .
. F«er:
1.300 000 000 GHz
5
, Back
1.300 000 000 GHz
Frequency:
1.300 000 000 GHz
Нажать кнопку «Info.» «Config.», наблюдать номер версии ПО и тип подключенного датчика.
Зарегистрировать в рабочем журнале тип отобразившегося датчика, а также версию ПО.
-
8.2.3 Результат проверки работоспособности поверяемого датчика мощности считать положительным, если:
-
- присоединительные размеры СВЧ разъемов датчиков мощности находятся в диапазоне от 0 до минус 0,07 мм;
-
- инициализация датчика прошла успешно;
-
- версия ПО «version 2016.2.10» и выше, тип подключенного датчика отобразился верно.
В противном случае результаты опробования считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.
8.3 Определение КСВН входа датчика-
8.3.1 Измерения для определения КСВН входа датчика мощности выполнять:
-
- в диапазоне частот от 9 кГц до 10 МГц с помощью анализатора электрических цепей векторного/анализатора спектра ZVL3 (далее - ZVL3);
-
- в диапазоне частот от 10 МГц до 18 ГГц с помощью векторного анализатора электрических цепей ZVA 24.
-
8.3.2 Измерения для определения КСВН входа проводить на частотах, указанных в таблице 3 для соответствующего типа датчика.
Таблица 3
Частоты |
RPR2006CR/ RPR2006PR |
RPR2018CR/ RPR2018PR |
9 кГц |
+ |
- |
10 МГц |
- | |
30 МГц; 50 МГц |
- | |
80 МГц; 100 МГц |
+ | |
от 0,25 до 3 ГГц с шагом 0,25 ГГц | ||
от 3 до 6 ГГц с шагом 0,5 ГГц | ||
от 6 до 18 ГГц с шагом 0,5 ГГц |
- |
-
8.3.3 Результаты поверки считать положительными, если значения КСВН входа датчика мощности находятся в пределах, указанных в таблице 4.
Таблица 4
Диапазон частот |
RPR2006CR/ |
RPR2018CR/ |
RPR2006PR |
RPR2018PR | |
от 9 кГц до 10 МГц включ. |
- | |
св. 10 до 80 МГц включ. |
1,05 |
- |
св. 80 до 100 МГц | ||
от 100 МГц до 1 ГГц включ. |
1,15 |
1,20 |
св. 1 ГГц до 2 ГГц включ. | ||
св. 2 до 6 ГГц |
1,35 | |
от 6 до 18 ГГц включ. |
- |
1,35 |
8.4 Определение составляющей относительной погрешности измерения мощности, зависящей от частоты
-
8.4.1 Определение составляющей относительной погрешности измерений, зависящей от частоты, на опорном уровне мощности 1 мВт проводить на частотах: 9 кГц; 10 МГц; 30 МГц; 50 МГц; далее от 250 МГц до 3 ГГц с шагом 250 МГц; от 3 ГГц до 18 ГГц с шагом 0,5 ГГц.
-
8.4.2 Определение составляющей относительной погрешности измерений, зависящей от частоты, на опорном уровне мощности 1 мВт в диапазоне частот от 9 кГц до 18 ГГц выполнять по схеме, приведенной на рисунке 3. Тип генератора сигналов выбрать из таблицы 2. В качестве рабочего эталона единицы мощности электромагнитных колебаний использовать калибратор мощности СВЧ NRPC18 (далее - РЭЕМ).
Рисунок 3 - Схема определения составляющей относительной погрешности измерений, зависящей от частоты, на опорном уровне мощности 1 мВт
-
8.4.3 Установить на генераторе сигналов частоту в соответствии с п. 8.4.1 и такой уровень мощности, чтобы мощность, измеряемая поверяемым датчиком мощности, была 1 мВт.
-
8.4.4 Выключить мощность на выходе генератора. Установить нулевые показания ваттметра.
Включить мощность на выходе генератора. Одновременно отсчитать показания мощности РЭЕМ Рэт и датчика мощности Ризм. Результаты измерений зафиксировать в
рабочем журнале.
-
8.4.5 Рассчитать отношение показаний
-
8.4.6 Выполнить п. п. 8.4.4 -8.4.5 три раза.
-
8.4.7 Выполнить п. п. 8.4.3 - 8.4.6 на всех частотах, приведенных в п. 8.4.1.
-
8.4.8 Рассчитать среднее арифметическое значение отношения показаний
каждой частоты по формуле (1):
< ?эт Jcp
Р 1
1 ИЗЫ
р
гэт Ji
где n=3, i = 1, 2, 3.
-
8.4.9 Рассчитать составляющую относительной погрешности измерений мощности, зависящей от частоты, на опорном уровне мощности 1 мВт £г(0), в %, на каждой частоте от 9 кГц до 18 ГГц по формуле (2):
(2)
Результаты расчета зафиксировать в рабочем журнале.
-
8.4.10 Полученные значения £г(0), в %, должны находиться в пределах, указанных в
таблице 5:
Таблица 5
Частоты |
<?/©),% | |
RPR2006CR/ RPR2006PR |
RPR2018CR/ RPR2018PR | |
9 кГц |
±6,1 |
- |
10 МГц |
- | |
30 МГц; 50 МГц |
- | |
80 МГц; 100 МГц |
±6,1 | |
от 0,25 до 3 ГГц с шагом 0,25 ГГц | ||
св. 3 до 6 ГГц с шагом 0,5 ГГц | ||
св. 6 до 10 ГГц с шагом 0,5 ГГц |
- | |
св. 10 до 18 ГГц с шагом 0,5 ГГц |
- |
±12,3 |
-
8.5.1 Определение составляющей относительной погрешности измерения мощности, зависящей от уровня мощности, выполнять относительно опорного уровня 1 мВт в соответствии со схемой измерений, приведенной на рисунке 4. Тип генератора сигналов выбрать из таблицы 2. В качестве рабочего эталона единицы мощности электромагнитных колебаний использовать ваттметр поглощаемой мощности NRP18T (далее - РЭЕМ).
-
8.5.2 Установить на генераторе сигналов частоту выходного сигнала 50 МГц.
-
8.5.3 Провести установку нуля датчика мощности. Аттенюатор ступенчатый ручной 8496В (далее - аттенюатор 8496В) установить в положение «0».
Рисунок 4 - Схема определения составляющей относительной погрешности измерения мощности, зависящей от уровня мощности
-
8.5.4 Включить мощность на генераторе сигналов и установить такую выходную мощность, чтобы показания РЭЕМ были близки к 10 дБ (1 мВт).
-
8.5.5 Одновременно снять показания датчика мощности Р11’’и показания РЭЕМ р|0',Яи. Результаты измерений зафиксировать в рабочем журнале.
Выключить мощность на генераторе сигналов.
-
8.5.6 Выполнить п. п. 8.4, 8.5.5 не менее 4 раз (п > 4).
-
8.5.7 Рассчитать среднее значение разности показаний датчика мощности и РЭЕМ А10
по формуле (3):
где i = 1, 2, 3,... , п.
Результаты расчета фиксировать в рабочем журнале.
-
8.5.8 Включить мощность на генераторе сигналов и установить на выходе генератора сигналов такую выходную мощность, чтобы показания РЭЕМ были близки к 0 дБ (1 мВт).
-
8.5.9 Одновременно отсчитать показания датчика мощности Р’ 7’'' и показания РЭЕМ Р() ,Л’'. Результаты измерений зафиксировать в рабочем журнале.
Выключить мощность на генераторе сигналов.
-
8.5.10 Выполнить п. п. 8.5.8, 8.5.9 не менее 4 раз (и > 4).
-
8.5.11 Рассчитать среднее значение разности показаний датчика мощности и РЭЕМ Ао
по формуле (4):
где i = 1, 2, 3, ... , п.
Результаты расчета фиксировать в рабочем журнале.
-
8.5.12 Рассчитать значение относительной составляющей погрешности измерений мощности в диапазоне измерений мощности от 0 до 10 дБ (1 мВт) ^0dKM(O), по формуле (5):
Результаты расчета фиксировать в рабочем журнале.
-
8.5.13 Повторить п. п. 8.5.4 - 8.5.12 для положения аттенюатора 10, 20, 30, 40 для всех типов датчиков; датчики RPR2006CR, RPR2006PR дополнительно поверяются при положении аттенюатора 50.
Таблица 6
Положение аттенюатора |
Верхний предел измеряемой мощности датчиком мощности, дБ (1 мВт) |
Нижний предел измеряемой мощности датчиком мощности, дБ (1 мВт) |
0 |
10 |
0 |
10 |
0 |
-10 |
20 |
-10 |
-20 |
30 |
-20 |
-30 |
40 |
-30 |
-40 |
50 |
-40 |
-50 |
-
8.5.14 Для каждого положения аттенюатора рассчитать по формуле (3) Ав, соответствующее верхнему пределу измеряемой мощности датчика мощности при одном из положений аттенюатора, и по формуле (4) Ан, соответствующее нижнему пределу измеряемой мощности датчиком мощности при том же положении аттенюатора.
-
8.5.15 Рассчитать значения погрешности, в дБ, по формулам (6):
(®) ~ ~ (Ав ~ А-н ) ’
где Ав и Ан получены при положении аттенюатора 10,
(®) ~ (®) ~(АВ-АН),
где Ав и Ан получены при положении аттенюатора 20,
(6)
400KW (®) = ^-ЗОаСм ) ~(Aff ~ Ан),
где Ав и Ан получены при положении аттенюатора 40,
3-50 О flu (®) = ^-40d£w (®) ~(Ав~Ан),
где Ав и Ан получены при положении аттенюатора 50,
Результаты расчета фиксировать в рабочем журнале.
8.5.18 Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности, полученные по формуле (6) находятся в пределах, указанных в таблице 7:
Таблица 7
Составляющая относительной погрешности измерения мощности, зависящая от уровня мощности, дБ |
RPR2006CR, RPR2006PR |
RPR2018CR. RPR2018PR |
(®) |
±0,05 |
±0,24 |
<Юййг(®) |
±0,05 |
±0,24 |
3-20дКи (®) |
±0,10 |
±0,48 |
±0,15 |
±0,72 | |
(®) |
±0,20 |
±0,96 |
3-50()Би (®) |
±0,25 |
- |
Авиа.С®) |
- |
- |
-
9.1 Результаты поверки оформить протоколом.
-
9.2 Датчик мощности признается годным, если в ходе поверки все результаты поверки положительные.
-
9.2 На датчик мощности, признанный годным, выдается свидетельство о поверке установленной формы.
-
9.3 Датчик мощности, имеющий отрицательные результаты поверки, в обращение не
допускается и на него выдается Извещение о непригодности к применению с указанием причин непригодности. N
Начальник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»
Научный сотрудник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»
О.В. Каминский
В.А. Семенов