Методика поверки «Синтезатор частоты цезиевый 9,192 ГГц CS-1» (УДК 2013220224 МП)
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ»
ИНСТРУКЦИЯ
Синтезатор частоты цезиевый 9,192 ГГц CS-1
Методика поверки
УДК 2013220224 МП
-16
р.п. Менделееве 2015 г.
СОДЕРЖАНИЕНастоящая методика поверки распространяется на синтезатор частоты цезиевый 9,192 ГГц CS-1 (далее - CS-1) и устанавливает методы и средства их первичной, периодической и внеочередной поверок, проводимых в соответствии с Правилами по метрологии ПР 50.2.006-94.
Периодическая поверка CS-1 проводится один раз в год.
2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ-
2.1 Метрологические характеристики CS-1, подлежащие поверке, и операции поверки
нала частотой 5 МГц стандарта частоты и времени водородного 41-75А. Значение уровня выходного сигналов на нагрузке 50 Ом от 7 до 15 дБм
2.2 При получении отрицательных результатов поверки по любому пункту таблицы 1 CS-1 бракуется и направляется в ремонт.
приведены в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта методики поверки |
Обязательность поверки параметров при | ||
первичной поверке |
периодической поверке | |||
при выпуске |
после ремонта | |||
1 Внешний осмотр |
8.1 |
да |
да |
да |
2 Опробование |
8.2 |
да |
да |
да |
3 Определение (контроль) метрологических характеристик: |
8.3 | |||
3.1 Определение номинальных значений частот выходных сигналов |
8.3.1 |
да |
да |
да |
3.2 Определение значений уровня выходных сигналов |
8.3.2 |
да |
да |
да |
3.3 Определение среднего квадратического относительного двух выборочного отклонения результатов измерения частоты 5 МГц |
8.3.3 |
да* |
да* |
да* |
3.4 Определение спектральной плотности мощности фазовых шумов для частот 10,100 МГц и 9,192 ГГц |
8.3.4 |
да |
да |
нет |
Примечание - * режим работы при внешней синхронизации предполагает использование сиг
3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ-
3.1 Рекомендуемые средства поверки приведены в таблице 2.
Таблица 2
Наименование средств поверки |
Требуемые технические характеристики средств поверки |
Тип рекомен-дуемого средства поверки |
Пункт методики поверки | |
диапазон измерений |
погрешность | |||
1 Стандарт частоты и времени водородный |
номинальное значение частоты выходного сигнала 5 МГц |
среднее квадратическое относительное двухвыборочное отклонение частоты выходного сигнала 5 МГц при тц = 1 с 2,0-10'13; ти= Юс 3,0-10'14; ти= ЮОс 7,0-10’15; ти = 1 сут 5,0-10'15 |
Ч1-75А |
8.3.3 |
2 Компаратор частотный |
номинальные значения частоты входных сигналов 5; 10; 100 МГц |
Вносимое среднее квадратическое относительное двухвыборочное отклонение частоты входных сигналов при ти = 1 с 7,0-10'14; ти=Юс 1,0-10’14; ти = ЮОс 2,010’15; ти= ЮООс 5,0-10'16 |
VCH-308A |
8.3.3 |
3 Анализатор ис-точникао сигналов с СВЧ преобразователем частоты |
диапазон измеряемых частот от 10 до 26,5 ГГц |
пределы допускаемой относительной погрешности измерения фазового шума в диапазонах отстроек от несущей: от 1 до 100 Гц - ± 4 дБ; от 100 Гц до 1 кГц - ± 3 дБ; от 1 кГц до 40 МГц - ± 2 дБ |
Е5052В Е5053А |
8.3.4 |
4 Частотомер электронносчетный |
диапазон измеряемых частот от 10 Гц до 46 ГГц |
пределы допускаемой относительной погрешности по частоте опорного генератора ± 1,0-Ю-6; пределы допускаемой относительной погрешности измерения уровня сигнала на частотах до 12,4 ГГц не более ± 1,0 дБ |
53152А |
8.3.1, 8.3.2 |
-
3.2 Вместо указанных в таблице 2 средств поверки допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой точностью.
-
3.3 Все средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства о поверке или оттиск поверительного клейма на приборе или в технической документации.
-
4.1 Организация рабочего места поверки должна соответствовать ПР 50.2.006-94 «Порядок проведения поверки средств измерений».
-
4.2 Поверка должна осуществляться лицами, аттестованными в качестве поверителей в порядке, установленном в ПР 50.2.012-94.
-
5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80.
-
5.2 К поверке CS-1 допускается персонал, имеющий квалификационную группу не ниже третьей для электроустановок с напряжением до 1000 В.
-
6.1 При проведении операций поверки должны соблюдаться следующие нормальные условия:
-
- температура окружающего воздуха, °C ..........................................................20
-
- относительная влажность воздуха, % ...........................................................65
-
- параметры питания от сети переменного тока:
-
7.1 Поверитель должен изучить руководство по эксплуатации (РЭ) поверяемого CS-1 и РЭ используемых средств поверки.
-
7.2 Перед проведением операций поверки необходимо:
-
- проверить комплектность поверяемого CS-1 (наличие кабелей питания, соединительных кабелей и пр.);
-
- проверить комплектность используемых средств поверки, заземлить (если это необходимо) средства измерений и включить питание заблаговременно перед очередной операцией поверки (в соответствии с временем установления рабочего режима, указанным в РЭ).
-
8.1 Внешний осмотр
-
8.1.1 Произвести внешний осмотр CS-1, убедиться в отсутствии внешних механических повреждений и неисправностей, влияющих на работоспособность CS-1.
-
При проведении внешнего осмотра проверить:
-
- сохранность пломб;
-
- чистоту и исправность разъемов и гнезд;
-
- отсутствие внешних механических повреждений корпуса, мешающих работе с CS-1, и ослабления элементов конструкции;
-
- сохранность органов управления.
CS-1, имеющие дефекты (механические повреждения), бракуют и направляют в ремонт.
-
8.2 Опробование
-
8.2.1 Опробование провести в соответствии с УДК 2013220224 РЭ.
-
8.2.2 Результаты поверки считать положительными, если после включения индикаторы постоянного тока светятся зеленым светом, индикатор «ON» светится зеленым светом, индикатор «Status» не горит. В случае если индикатор «Status» горит красным светом, то необходимо произвести настройки CS-1 в соответствии с РЭ для выхода в рабочий режим работы.
-
-
8.3 Определение (контроль) метрологических характеристик
-
8.3.1 Определение номинальных значений частоты выходных сигналов на нагрузке 50 Ом.
-
8.3.1.1 Определение номинальных значений частоты выходных сигналов на нагрузке 50 Ом сигналов провести в соответствии со схемой, изображенной на рисунке 1. Частотомер электронно-счетный Agilent 53152А установить в режим измерения частоты и произвести измерения на соответствующих разъемах CS-1.
Синтезатор частоты цезиевый 9,192 ГГц CS-1
5 МГц 7 МГц 10 МГц 100 МГц 9,192 ГГц 9,2 ГГц О* о о о о о
Частотомер электронно-счетный Agilent 53152А Channel 1 Channel 2
JL J
k
-
-
Рисунок 1 - Схема определения номинальных значений частоты выходных сигналов.
-
8.3.1.2 Результаты поверки считать положительными, если измеренные по входу Channel 1 значения частоты равны: (5 000 000 ± 5) Гц; (7 000 000 ± 7) Гц; (10 000 000 ± 10) Гц; (100 000 000 ± 100) Гц, а по входу Channel 2 значения частоты равны: (9 192 631 770 ± 9 193) Гц и (9 200 000 000 ± 9 200) Гц при соответствующих поданной частотах.
-
8.3.2 Определение значения уровней выходных сигналов на нагрузке 50 Ом.
-
8.3.2.1 Определение значения уровней выходных сигналов на нагрузке 50 Ом произвести путем измерения уровня мощности частотомером электронно-счетным Agilent 53152А на нагрузке 50 Ом.
-
8.3.2.2 Результаты поверки считать положительными, если измеренные значения
уровней выходных сигналов равны:
для 5 МГц
15 ± 1 дБм;
для 7 МГц
14 ± 1 дБм;
для 10 МГц
12 ± 1 дБм;
для 100 МГц
14 ± 1 дБм;
для 9,192 ГГц
2 ± 1 дБм.
-
-
8.3.3 Определение среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения результатов измерений частоты выходного сигнала 5 МГц
Определение среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения результатов измерений частоты выходного сигнала 5 МГц произвести с помощью стандарта частоты и времени водородного Ч1-75А и компаратора частотного VCH-308A по схеме, приведенной на рисунке 2.
-
8.3.3.1 Включить Ч1-75А в соответствии с РЭ.
-
8.3.3.2 Включить VCH-308A в соответствии с РЭ и прогреть в течении 2 ч.
>
>
RS-232
-------->
ПЭВМ
Рисунок 2 - Схема определения среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения результатов измерений частоты выходного сигнала 5 МГц.
-
8.3.3.3 Подключить к CS-1 входной опорный сигнал 5 МГц от стандарта частоты и времени водородного 41-75А
-
8.3.3.4 Установить в меню «опции» параметры измерения VCH-308A в соответствии с Руководством по эксплуатации:
-
- коэффициент умножения 1 • Е6;
-
- полоса 3 Гц;
-
- максимальное время усреднения измерений 1 000 с;
-
- число измерений 10;
-
- входная частота 5 МГц.
-
8.3.3.5 Запустить циклические измерения среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения частоты выходного сигнала 5 МГц. Результаты измерений для интервалов времени измерения 1 с, 10 с, 100 с, 1000 с выводятся автоматически и записываются в таблицу результатов измерений. По полученным данным рассчитать среднее квадратическое относительное двухвыборочное отклонение частоты для интервала времени измерения 100 000 с по формуле 1.
J 2(JV — 1) , (1)
где: 8 - среднее значение нестабильности частоты для интервала времени измерения 1000 с при интервале времени наблюдения 100 000 с;
N - количество результатов измерений (не менее 10).
Для всех интервалов времени измерения полученное значение нестабильности разделить на 21/2.
8.3.3.7 Результаты поверки считать положительными, если значения среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения результатов измерений частоты выходного сигнала 5 МГц при интервале времени измерения ти не более значений, указанных в таблице 1.
Таблица 1
Среднее квадратическое относительное двухвыбо- | |
рочное отклонение результатов измерения частоты на интервалах времени измерения, не более: 1 с |
2,5-10'13 |
Юс |
2,0-10’14 |
100 с |
6,0 1015 |
1000 с |
2,5-10’15 |
100 000 с |
5,5'10'16 |
8.3.4 Определение спектральной плотности мощности фазовых шумов сигналов 10, 100 МГц и 9,192 ГГц
Определение спектральной плотности мощности фазовых шумов сигналов 10, 100 МГц и 9,192 ГГц произвести с помощью анализатора источников сигналов с СВЧ преобразователем Е5052В Е5053А по схеме, приведенной на рисунке 3.
-
8.3.4.1 Подать выходной сигнал с разъема 10 МГц CS-1 на входной разъем «INPUT» Agilent Е5052В.
Настроить Е5052В на измерение спектральной плотности мощности фазовых шумов для 10 МГц в соответствии с РЭ, при этом установленных операций корреляции должно быть не менее 1 000.
Синтезатор частоты цезиевый 9,192 |
Анализатор источ- | |
ГГц CS-1 |
ников сигналов Е5052В Е5053А | |
10 МГц 100 МГц 9,192 ГГц |
INPUT | |
Qt О |
-© |
Рисунок 3 - Схема определения спектральной плотности мощности фазовых шумов сигналов 10, 100 МГц и 9,192 ГГц.
-
8.3.4.2 По истечении времени измерения зафиксировать полученные значения спектральной плотности мощности фазовых шумов на отстройке от несущей частоты 1 Гц, 10 Гц, 100 Гц, 1 кГц и 10 кГц.
-
8.3.4.3 Повторить п. 8.3.4.1 и п. 8.3.4.2 для частоты 100 МГц.
-
8.3.4.4 Настроить анализатор источников сигналов Е5052В Е5053А на работу в СВЧ диапазоне для частоты 9,192 ГГц в соответствии с РЭ.
Повторить п. 8.3.4.1 и п. 8.3.4.2 для частоты 9,912 ГГц
-
8.3.4.5 Результаты поверки считать положительными, если значения спектарльной плотности мощности фазовых шумов не более значений, указанных в таблице 2.
Таблица 2
Спектральная плотность мощности фазовых шумов для частот при отстройке от несущей частоты, дБн/Гц, не более: |
10 МГц |
100 МГц |
9,192 ГГц |
- на частоте 1 Гц |
минус 110 |
- |
минус 45 |
- на частоте 10 Гц |
минус 135 |
минус 115 |
минус 75 |
- на частоте 100 Гц |
минус 145 |
минус 130 |
минус 90 |
- на частоте 1 кГц |
минус 155 |
минус 150 |
минус 105 |
- на частоте 10 кГц |
минус 155 |
минус 160 |
минус 105 |
-
9.1 При положительных результатах поверки на CS-1 выдается свидетельство установленной формы.
-
9.2 На оборотной стороне свидетельства записывают результаты поверки.
-
9.3 Значения метрологических характеристик, определенные при поверке, заносят в формуляр.
-
9.4 В случае отрицательных результатов поверки применение CS-1 запрещается и на него выдается извещение о непригодности его к применению с указанием причин забракования.
Заместитель начальника
ГМЦ ГСВЧ (НИО-7)
ФГУП «ВНИИФТРИ»
Инженер I категории отд. № 78
ФГУП «ВНИИФТРИ»
Гончаров
С.А. Семенов
10