Методика поверки «ИЗМЕРИТЕЛИ КОМПЛЕКСНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ Р4-МВМ-37» (ГЛЮИ.411228.012 МП)
заместитель по научной работе
«ВНИИФТРИ»
Щипунов
2018 г.
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель генерального директора
р.п. Менделеево
2019 г.
1 ВВОДНАЯ ЧАСТЬ-
1.1 Настоящая методика поверки (далее - МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок измерителей комплексных коэффициентов отражения и передачи Р4-МВМ-37 (далее - измерители), изготавливаемых ООО НПЦ «МитиноПрибор», г. Москва, г. Зеленоград.
-
1.2 Первичной поверке подлежат измерители, выпускаемые на производстве и выходящие из ремонта.
Периодической поверке подлежат измерители, находящиеся в эксплуатации и на хранении.
-
1.3 Интервал между поверками 1 год.
-
2.1 При поверке выполняют операции, представленные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Пункт МП |
Проведение операций при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
1 Внешний осмотр |
8.1 |
да |
да |
2 Опробование |
8.2 |
да |
да |
3 Проверка идентификационных признаков программного обеспечения (ПО) |
8.3 |
да |
да |
4 Определение относительной погрешности установки частоты |
8.4 |
да |
да |
5 Определение абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения |
8.5 |
да |
да |
6 Определение абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи |
8.6 |
да |
да |
7 Определение абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения |
8.7 |
да |
да |
8 Определение абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи |
8.8 |
да |
да |
-
2.2 Допускается проведение поверки меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений, которые используются при эксплуатации по соответствующим пунктам настоящей методики поверки. Соответствующая запись должна быть сделана в эксплуатационных документах и свидетельстве о поверке на основании решения эксплуатирующей организации.
При проведение поверки для меньшего числа измеряемых величин и меньших диапазонах измерений в формуляре и свидетельстве о поверке делается соответствующая запись.
3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ3.1 При проведении поверки измерителя должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства измерений
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 |
Частотомер электронно-счетный 548В: диапазон частот: от 10 Гц до 50 ГГц (опция 6), пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты ±110’7 |
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 |
Стандарт частоты рубидиевый FS725, относительная погрешность воспроизведения частоты ±510'” | |
8.5 |
Комплект образцовый волноводных нагрузок Э9-115, Э9-118, диапазон частот: от 25,86 до 37,50 ГГц, КСВН, соответственно, 2,0 и 1,0 |
8.6 |
Аттенюатор волноводный поляризационный ДЗ-36А, диапазон частот: 25,86-37,5 ГГц, начальное ослабление 1 дБ, пределы измерения ослабления 0-70 дБ. погрешность: 0,9 дБ до 60 дБ, 1,41 дБ до 70 дБ, КСВН, не более 1,2, ВЧ-тракт: 7,2 на 3,4 мм |
8.7, 8.8 |
Вспомогательное оборудование: Меры фазового сдвига Переход коаксиально-волноводный ПВК1-14Р-7,2хЗ,4 |
-
3.2 Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, имеющих метрологические и технические характеристики не хуже характеристик приборов, приведенных в таблице 2.
-
3.3 Все средства поверки должны быть утверждённого типа, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке (отметки в формулярах или паспортах).
-
4.1 Поверка должна осуществляться лицами с высшим или средним техническим образованием, аттестованными в качестве поверителей в области радиотехнических измерений в установленном порядке и имеющим квалификационную группу электробезопасности не ниже второй.
-
4.2 Перед проведением поверки измерителя поверитель должен предварительно ознакомиться с документом «Измеритель комплексных коэффициентов отражения и передачи Р4-МВМ-37. Руководство по эксплуатации ГЛЮИ.411228.012 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 измерители и средства поверки.
-
5.2 Средства поверки должны быть надежно заземлены в соответствии с эксплуатационной документацией.
-
5.3 Размещение и подключение измерительных приборов разрешается производить только при выключенном питании.
-
5.4 ВНИМАНИЕ: ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ ИЗМЕРИТЕЛЯ Р4-МВМ-37 ВИРТУАЛЬНАЯ КНОПКА «МОЩНОСТЬ» ПО УМОЛЧАНИЮ НАХОДИТСЯ В ПОЛОЖЕНИИ «ВЫКЛ.», Т. Е. НА СВЧ ВЫХОД ИЗМЕРИТЕЛЯ НЕ ПОДАЕТСЯ МОЩНОСТЬ. ВКЛЮЧИТЬ МОЩНОСТЬ МОЖНО. НАЖАВ КНОПКУ ПЕРЕСТ. > МОЩНОСТЬ ВКЛ.
ПЕРЕД ИЗМЕНЕНИЕМ КОНФИГУРАЦИИ ВНЕШНЕГО СВЧ ТРАКТА ИЗМЕРИТЕЛЯ Р4-МВМ-37 ВИРТУАЛЬНУЮ КНОПКУ «МОЩНОСТЬ» СЛЕДУЕТ УСТАНОВИТЬ В ПОЛОЖЕНИЕ «ВЫКЛ.».
6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ-
6.1 При проведении поверки должны соблюдаться условия, приведенные в таблице 3.
Таблица 3 - Условия проведения поверки
Влияющая величина |
Значение |
Температура окружающей среды, °C |
от 15 до 25 |
Относительная влажность воздуха, % |
от 30 до 80 |
Атмосферное давление, мм рт. ст. |
от 630 до 795 |
Напряжение питающей сети, В |
230±23 |
Частота питающей сети по ГОСТ 13109-97, Гц |
50±1 |
-
7.1 Перед проведениехМ операций поверки необходимо произвести подготовительные работы, оговоренные в руководстве по эксплуатации на измеритель и на применяемые средства поверки.
-
8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
-
8.1.1 При внешнем осмотре проверить:
-
- наличие товарного знака изготовителя, серийного номера, года изготовления;
-
- соответствие комплектности требованиям нормативно-технической документации;
-
- состояние лакокрасочного покрытия;
-
- чистоту гнезд, разъемов, клемм;
-
- отсутствие механических, электрических, химических и тепловых повреждений;
-
- комплектность измерителя должна соответствовать технической документации (ТД).
-
8.1.2 Результаты внешнего осмотра считать положительными, если выполняются все перечисленные требования.
-
8.2.1 Соединить клемму заземления с шиной защитного заземления.
-
8.2.2 Установить тумблер СЕТЬ «О I» в положения «О» - отключено. Подсоединить кабель сетевого питания к разъему «230 V». Подключить кабель сетевого питания к сети (230 В, 50 Гц). Подсоединить «мышку» к разъему на задней панели корпуса блока измерительного (далее - БИ).
-
8.2.3 Установить тумблер СЕТЬ «О I» в положения «I» - включено, при этом проконтролировать включение индикатора подключения сетевого питающего напряжения на передней панели корпуса БИ.
-
8.2.4 По включению сетевого тумблера наблюдать автоматический запуск программного обеспечения (далее - ПО), которое записано в память БИ изготовителем.
По окончанию запуска ПО контролировать появление на экране дисплея окна, отображенного на рисунке 1.
Убедиться в том, что все виртуальные кнопки (органы управления) и органы управления на передней панели БИ функционируют.
Рисунок 1
-
8.2.5 Выполнить подключения со стороны задней панели корпуса БИ в следующей последовательности:
-
- соединить разъемы «VGA» и «МОНИТОР» между собой кабелем;
-соединительным кабелем подключить выход выносного преобразователя к разъему «Преобразователь», расположенному на задней панели корпуса БИ;
-
- к СВЧ входу выносного преобразователя подсоединить отрезок волновода фланцем, не содержащим резьбы в отверстиях, предназначенных для крепления четырьмя винтами (рисунок 2);
-
- к СВЧ выходу БИ подсоединить отрезок волновода фланцем, не содержащим резьбы в отверстиях, предназначенных для крепления четырьмя винтами (рисунок 2).
Рисунок 2
-
8.2.6 Результаты опробования считать положительными, если:
-
- после включения питания индикатор подключения сетевого питающего напряжения на передней панели корпуса БИ горит;
-по окончанию запуска ПО на экране дисплея наблюдали окно, отображенное на рисунке 1;
-
- все виртуальные кнопки (органы управления) и органы управления на передней панели БИ функционируют;
-
- результаты идентификации ПО положительные;
-
- все соединения по п. 8.2.5 выполнены.
В противном случае результаты опробования считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.
8.3 Проверка идентификационных признаков программного обеспечения (ПО)Проверку номера версии выполнить следующим образом:
Осуществить проверку соответствия следующих идентификационных данных ПО:
-
- идентификационное наименование ПО;
-
- номер версии (идентификационный номер) ПО;
Результаты проверки считать положительными, если полученные идентификационные
данные ПО соответствуют данным, приведенным таблице 3. Таблица 3 - Идентификационные признаки ПО
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
VNAWindow.exe |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
1.0.0.0 и выше |
-
8.4.1 Определение относительной погрешности установки частоты проводится по схеме, приведенной на рисунке 3. Для измерений значений устанавливаемых частот использовать частотомер электронно-счетный 548В (далее - 548В).
-
8.4.2 Подключить 548В к волноводному СВЧ выходу измерителя, используя переход волноводно-коаксиальный ПВК1-14Р-7,2хЗ,4. Схема представлена на рисунке 3. Подготовить приборы к работе согласно их РЭ.
Рисунок 3 - Схема измерений для определения погрешности установки частоты
-
8.4.3 На измерителе установить фиксированную частоту 25,95 ГГц (кнопка ЧАСТ., далее Кон.Част. 25,95 ГГц, Нач.Част. 25,95 ГГц). Измерить частоту выходного сигнала измерителя с помощью 548В. Результаты измерений занести в рабочий журнал. Провести измерения для частот, представленных в таблице 4.
Таблица 4 - Относительная погрешность установки частоты
Установленная частота fH0M, МГц |
Измеренная частота f„, МГц |
Погрешность установки частоты 5f |
Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты |
25 950 |
±2Ю’7 | ||
28 000 | |||
30 000 | |||
32 000 | |||
37 500 |
8.4.4 Определить относительную погрешность установки частоты 5f по формуле (1):
6f=(fHOM-fM)/fH, (1)
где fH0M - номинальное значение частоты, установленное на измерителе, МГц;
f„ - значение частоты, измеренное частотомером, МГц.
-
8.4.5 Результаты испытаний считать положительными, если в диапазоне частот от
25,95 до 37,50 ГГц относительная погрешность установки частоты 5f не превышает ± 2-10’7.
8.5 Определение абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения-
8.5.1 Подготовить измеритель к работе (включить, прогреть), произвести следующие установки измерителя:
-
- ПЕРЕСТ —* Мощность ВКЛ;
-ИЗМЕР —S11;
-
8.5.2 Выполнить калибровку измерителя:
-
- установить короткозамыкатель;
на измерителе выполнить:
-
- КАЛИБР —► Параметр SI 1 —► Выполнить —► Сохр. кал-ку
-ВИД —АМПЛ.
-
8.5.3 Схема измерений представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Схема измерений для определения погрешности измерений модуля КО
-
8.5.4 Подключить к выходу откалиброванного по отражению измерителя Р4-МВМ-37 нагрузку Э9-115. Провести измерения модуля коэффициента отражения |Sn|raM на частотах, указанных в таблице 5, заполнить таблицу, посчитать погрешность по формуле (2):
А |§1 1|иЗ.М “ IS1 1|раСч >
(2)
где |Si 1|Расч = 20-log((KcTu+l) / (К.сти-1)) = 9,54 дБ (КСВН нагрузки Э9-115 равен 2,0)
Таблица 5 - Погрешность измерений модуля коэффициента отражения
Частота, ГГц |
Результат измерения |Si 1|изм, дБ |
|S 11|расч» ДБ |
А, дБ |
Допуск, дБ |
Э9-115: Кети-2,0; |Бц| раСч — 9,54 дБ | ||||
25,95 |
9,54 |
± (0,2 + 0,03'|8ц|Юм) | ||
27,00 | ||||
29,00 | ||||
30,00 | ||||
32,00 | ||||
34,00 | ||||
36,00 | ||||
37,50 |
-
8.5.5 Результаты поверки считать положительными, если абсолютная погрешность измерений модуля коэффициента отражения не превышает значений, приведенных в таблице 5.
-
8.6.1 Определение абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента передачи |S111 проводить на частотах f : 25,95; 32,00; 37,5 ГГц.
-
8.6.2 Собрать схему измерений согласно рисунку 5:
-соединить выходной фланец измерителя Р4-МВМ-37 со входом аттенюатора ДЗ-36А через отрезок волновода из комплекта измерителя;
-
- выход “Преобразователь” измерителя соединить при помощи кабеля СВЧ с преобразователем ПВ-МВМ-37;
-
- соединить выход ДЗ-36А и преобразователь ПВ-МВМ-37 через отрезок волновода из комплекта измерителя;
-
- установить ослабление ДЗ-36А равным 0.
комплекта измерителя
Рисунок 5 - Схема измерений для определения погрешности измерений модуля КП
-
8.6.3 Выполнить операции калибровки измерителя Р4-МВМ-37 по передаче в следующей последовательности:
-
- установить диапазон свиппирования частоты в окнах «FCTapT, ГГц» и «FCTOn, ГГц» на панели управления;
-
- выбрать параметр «S21» в «Калибр», на экране монитора ПК наблюдать сообщение «Присоедините преобразователь детекторный к СВЧ выходу прибора».
-
- нажать кнопку «Сохр. кал-ку» и ждать завершения операции. О завершении калибровки свидетельствует возвращение в состояние «Калибр».
Непосредственно после калибровки, показания экрана измерителя в диапазоне частот будут представлены прямой, то есть коэффициент передачи равен 1 при нажатой кнопке «lin» или «О», если нажата кнопка «log», то есть ослабление равно 0 дБ.
Калибровка завершена. Р4-МВМ-37 подготовлен к измерениям модуля коэффициента передачи.
-
8.6.4 Провести измерения модуля коэффициента передачи IS211 при значениях ослабления А, равных: 0; 1,0; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 и 40,0 дБ. Зафиксировать результаты в рабочем журнале.
-
8.6.5 Рассчитать абсолютную погрешность измерений модуля коэффициента передачи
A|S2I|, В дБ, по формуле (3):
A|S21|“A IS21I , (3)
где | S211 - измеренное значение модуля КП
-
8.6.6 Результаты поверки считать положительными, если абсолютная погрешность измерений модуля коэффициента передачи A,s2i| не превышает ± (0,2 + 0,02 • |S2I |).
-
8.7.1 Определение абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента отражения проводить на частотах f : 25,95; 28; 32,00; 36; 37,50 ГГц.
-
8.7.2 Собрать схему в соответствии с рисунком 6.
Рисунок 6 - Схема калибровки измерителя
-
8.7.3 Подготовить измеритель к работе (включить, прогреть), произвести следующие установки измерителя:
-
- ПЕРЕСТ —> Мощность ВКЛ;
-ИЗМЕР—*S11;
-
- КАЛИБР —► Параметр SI 1 —► Выполнить —> Сохр. кал-ку
-
- ВИД ФАЗА
-
8.7.4 Добавить в тракт меру фазового сдвига (рисунок 7), которая представляет из себя отрезок волновода определенной длины.
Выход
“Преобразователь”
Р4-МВМ-37
Волноводный
выход
Q Короткозамыкатель
Мера фазового сдвига (1 = 2,8 мм)
Рисунок 7 - Схема измерений для определения погрешности измерений фазы КО
-
8.7.5 Измерить фазу коэффициента отражения (ркО[ для частот, указанных в таблице 6. Результаты занести в рабочий журнал.
-
8.7.6 Рассчитать теоретическое значение фазы коэффициента отражения следующим образом:
Для каждой из частот из таблицы 6 вычислить соответствующую ей длину волны по формуле (4):
(4)
где с - скорость света в вакууме (3*108 м); / - частота.
Вычислить длину волны в волноводе по формуле (5):
(5)
9
где а - длина широкой стенки волновода.
Определить фазу коэффициента отражения по формуле (6):
<ppac4f = 360° * (6)где / - толщина пластины-меры фазового сдвига.
Заполнить таблицу 6.
Таблица 6 - Погрешность измерений фазы коэффициента отражения
/.ГГц |
Ai, мм |
Ар мм |
(ррасч., град |
град |
Д = <рко£. - (ррасч^ град |
Допуск, град |
25,95 | ||||||
28 | ||||||
32 |
±(6+0,3|Sn|) | |||||
36 | ||||||
37,50 |
-
8.7.7 Результаты поверки считать положительными, если абсолютная погрешность измерений фазы коэффициента отражения не превышает допустимых значений, приведенных в таблице 6.
-
8.8.1 Определение абсолютной погрешности измерений фазы коэффициента передачи проводить на частотах f : 25,95; 28; 32,00; 36; 37,50 ГГц.
-
8.8.2 Собрать схему в соответствии с рисунком 8.
Рисунок 8 - Схема калибровки измерителя
-
8.8.3 Подготовить измеритель к проведению измерений (включить, прогреть), произвести следующие установки:
-
- ПЕРЕСТ —► Мощность ВКЛ;
-ИЗМЕР—*S21;
-
- КАЛИБР —► Параметр S21 —► Выполнить —♦ Сохр. кал-ку
-
- ВИД -> ФАЗА
-
8.8.4 Добавить в тракт меру фазового сдвига (см. рисунок 9).
Рисунок 9 - Схема измерений для определения погрешности измерений фазы КП
-
8.8.5 Измерить фазу коэффициента передачи (ркп( для частот, указанных в п. 8.8.1. Результаты занести в рабочий журнал.
-
8.8.6 Рассчитать теоретическое значение фазы коэффициента передачи следующим образом:
Для каждой из частот п. 8.8.1, вычислить соответствующую ей длину волны по формуле (4);
Вычислить длину волны в волноводе по формуле (5);
Определить фазу коэффициента передачи по формуле (6);
Заполнить таблицу 7.
Таблица 7
ГГц |
Л[, мм |
Ait мм |
(ррасч^ град |
(ркп., град |
А = (ркп- (ррасч^ град |
Допуск, град |
25,95 |
+ (5+0,2|S2i|) | |||||
28 | ||||||
32 | ||||||
36 | ||||||
37,50 |
-
8.8.7 Результаты поверки считать положительными, если абсолютная погрешность измерений фазы коэффициента передачи не превышает значений, приведенных в таблице 7.
-
9.1 Результаты поверки оформить 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».
-
9.2 При положительных результатах поверки оформляется свидетельство о поверке. На оборотной стороне свидетельства о поверке записываются результаты поверки. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде оттиска поверительного клейма.
-
9.3 При отрицательных результатах поверки измеритель бракуется и направляется в ремонт. На забракованный измеритель выдается извещение о непригодности к применению с указанием причин.
Начальник НИО-1
ФГУП «ВНИИФТРИ»
Начальник лаборатории 113 НИО-1
ФГУП «ВНИИФТРИ
12