Методика поверки «Устройства синхронизации времени TOPAZ METPOHOM PTS» (ПЛСТ.411146.401 МП)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЯ «ВСЕРОССЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ И РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ» (ФГУП «ВНИИФТРИ»)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной

* дАд*’’

А.Н. Щипунов

2018 г.

«ВИИ ТРИ»

Устройства синхронизации времени

TOPAZ МЕТРОНОМ PTS

Методика поверки

ПЛСТ.411146.401 МП

р.п. Менделеево

• 1. Общие положения

• 2. Операции поверки

• 3. Средства поверки

• 4. Требования к квалификации поверителей

• 5. Требования безопасности

• 6. Условия поверки

• 7. Подготовка к поверке

• 8. Проведение поверки

• 9. Оформление результатов поверки

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок устройств синхронизации времени TOPAZ Метроном PTS (далее - TOPAZ), изготавливаемых ООО « ПиЭлСи Технолоджи», г. Москва, при выпуске, в эксплуатации, а также после хранения и ремонта.

Допускается проведение поверки в сокращённом объеме в соответствии с заявлением владельца СИ с обязательным указанием в свидетельстве информации об объёме поверки.

Интервал между поверками- 5 (пять) лет.

2.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.2 При получении отрицательных результатов поверки по любому пункту таблицы 1 TOPAZ бракуется и отправляется в ремонт.

• 2.3 Поверку допускается проводить в тех диапазонах (по тем измерениям), которые используются при эксплуатации по соответствующим пунктам настоящей методики поверки. При этом, соответствующая запись должна быть сделана в эксплуатационных документах и свидетельстве о поверке на основании решения эксплуатанта.

• 3.1 При проведении поверки применяют средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

• 3.2 Допускается использование других эталонов и средств измерений, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого TOPAZ с требуемой точностью.

• 3.3 Применяемые эталоны должны быть аттестованы, средства измерений должны быть утверждённого типа, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 4.1 К проведению поверки допускаются лица, имеющие квалификацию поверителя в области радиочастотных измерений и квалификационную группу по электробезопасности не ниже третьей с правом работы с электроустановками напряжением до 1000 В.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, регламентированные в ГОСТ 12.2.091-2012.

• 6.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• - температура окружающего воздуха

  (20±5) °C; от 30 до 80 %;

  (220±22) В;

  (50±1) Гц.

• - относительная влажность окружающего воздуха

• - напряжение питания

• - частота сети питания

• 7.1 Подготовить TOPAZ к работе в соответствии с руководством по эксплуатации, средства поверки - в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 7.2 Перед поверкой TOPAZ выдержать в условиях, указанных в п. 6.1, не менее двух часов.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При внешнем осмотре проверить соответствие TOPAZ следующим требованиям:

• - соответствие комплектности TOPAZ паспорту;

• - сохранность пломб;

• - чистоту и исправность соединителей;

• - отсутствие внешних механических повреждений корпуса, мешающих работе с прибором, и ослабления элементов конструкции;

• - сохранность органов управления.

• 8.1.2 Результаты поверки считать положительными, если выполняются условия п. 8.1.1, в противном случае TOPAZ бракуют.

• 8.2.1 TOPAZ включить в сеть в соответствии с указаниями, приведенными в разделе 2 руководства по эксплуатации ПЛСТ.411146.401 РЭ.

• 8.2.2 Результаты поверки считать положительными, если по истечении не более 30 минут световые индикаторы «PPS» светится и «PPS GNSS» мигает зеленым цветом, что означает: приемная антенна глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) подключена, навигационные данные принимаются, внутренний опорный источник частоты синхронизирован, в противном случае TOPAZ бракуют.

• 8.3 Определение абсолютного смещения формируемой ШВ относительно национальной шкалы координированного времени Российской Федерации UTC(SU) в режиме синхронизации по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS

• 8.3.1 Смещения формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме синхронизации по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS определить с помощью изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014 и частотомера универсального CNT-90.

• 8.3.2 Схема для определения смещений формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) приведена на рисунке 1.

Примечание - Кабели, подключаемые к входам «А» и «В» частотомера, должны быть одинаковыми.

Рисунок 1 - Схема для определения смещений формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме синхронизации по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS

• 8.3.3 На вход «В» частотомера подать импульсный сигнал 1 Гц от TOPAZ, на вход «А» частотомера подать импульсный сигнал 1 Гц от изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014. Частотомер универсальный CNT-90 установить в режиме измерений интервалов времени.

• 8.3.4 Настроить входы «А» и «В» частотомера в соответствии с параметрами импульсных сигналов 1 Гц:

• - импульсный сигнал;

• - измерения по переднему фронту;

• - входная нагрузка 50 Ом;

• - уровень напряжения точки привязки по переднему фронту 1,0 В.

Произвести не менее 100 измерений интервала времени между выходными импульсными сигналами 1 Гц TOPAZ и изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014 (смещений формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме синхронизации по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS).

• 8.3.5 Оценить среднее арифметическое значение Т измеряемого интервала времени по формуле (1):

T = i-Xt₁T₁            ,                       (1)

где Т( - i - й результат измерений;

п - количество результатов измерений.

Вычислить среднее квадратическое отклонение результатов измерений по формуле (2):

Вычислить среднее квадратическое отклонение среднего арифметического по форму-(3)

Рассчитать доверительные границы случайной погрешности по формуле (4):

е = tSf              ,                             (4)

где t - коэффициент Стьюдента равный 2,042 при (л-1) > 30 и доверительной вероятности 95 %.

• 8.3.6 Оценить доверительные границы неисключенной систематической погрешности (НСП) по формуле (5):

е_г = ±*-^Й0?       ,                     (5)

где к = 1,1 при количестве составляющих НСП не менее 3 и доверительной вероятности 95 %

0_Х- пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации формируемой ШВ изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014 со ШВ UTC(SU) (при доверительной вероятности 0,95 в режиме работы на твердой точке) ±50 нс

0₂ - пределы допускаемой погрешности измерения интервалов времени при использовании частотомера универсального CNT-90 ±0,62 нс.

0₃ и 0₄ - пределы допускаемой погрешности при измерении задержки сигнала в кабелях, подключаемых к частотомеру универсальному CNT-90 ±0,62 нс.

• 8.3.7 Оценить доверительные границы погрешности по формуле (6):

A = K-S,          ,

где К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной составляющей погрешности и неисключенной систематической погрешности (см. ниже формулу 10);

- суммарное среднее квадратическое отклонение, вычислить по формуле

Ъ                  ,

где S_e - среднее квадратическое отклонение неисключенной систематической погрешности, вычислить по формулам (8) и (9):

= й > (9)

Максимальное смещение формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме синхронизации по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS определить по формуле (10):

• 8.3.8 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютного смещения формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) в режиме синхронизации по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS находятся в пределах ±200 нс. В противном случае TOPAZ бракуют.

• 8.4.1 Определение смещений формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) на выходе интерфейса Ethernet по протоколу NTP произвести по схеме, приведенной на рисунке 2.

  

Рисунок 2 - Схема для определения смещений формируемой ШВ ШВ UTC(SU) на выходе интерфейса Ethernet по протоколу NTP

• 8.4.2 Подготовить TOPAZ для работы в режиме NTP сервера уровня stratum I.

• 8.4.3 Подготовить изделие ПС-161 ТСЮИ.461531.014 и устройство синхронизации частоты и времени Метроном-300 в соответствии с их руководством по эксплуатации. Метроном-300 настроить для работы в режиме NTP сервера уровня stratum II (синхронизированного по протоколу NTP от TOPAZ через интерфейс Ethernet)

• 8.4.4 Подключить UTP кабель категории не ниже 5 к разъемам RJ45 TOPAZ и Метроном-300. Дождаться устойчивой синхронизации по протоколу NTP.

• 8.4.5 На вход «В» частотомера подать импульсный сигнал 1 Гц от Метроном-300, на вход «А» частотомера подать импульсный сигнал 1 Гц от изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014. Частотомер универсальный CNT-90 установить в режиме измерений интервалов времени.

• 8.4.6 Настроить входы «А» и «В» частотомера в соответствии с параметрами импульсных сигналов 1 Гц:

• - импульсный сигнал;

• - измерения по переднему фронту;

• - входная нагрузка 50 Ом;

• - уровень напряжения точки привязки по переднему фронту 1,0 В.

Произвести не менее 100 измерений интервала времени между выходными импульсными сигналами 1 Гц Метроном-300 и изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014 (так как Метроном-300 формирует собственную ШВ на основе NTP-протоколов от TOPAZ, то по факту это погрешность передачи ШВ UTC(SU) на выходе интерфейса Ethernet по протоколу NTP TOPAZ).

• 8.4.7 Максимальное смещение формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) на выходе интерфейса Ethernet по протоколу NTP рассчитать по формулам (1) - (10), добавив в. в формуле (5) 05 - пределы допускаемой абсолютной погрешности синхронизации шкалы времени выходного сигнала 1 Гц к шкале времени UTC(SU) ±1 мкс.

• 8.4.8 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютного смещения формируемой ШВ относительно ШВ UTC(SU) на выходе интерфейса Ethernet по протоколу NTP находятся в пределах ±100 мкс. В противном случае TOPAZ бракуют.

Погрешность формирования ШВ на выходе интерфейса Ethernet по протоколу РТР провести по схеме, приведенной на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема для определения абсолютной погрешности формирования ШВ на выходе интерфейса Ethernet по протоколу РТР

• 8.5.1 Подготовить TOPAZ для работы в режиме РТР сервера уровня master.

• 8.5.2 Подготовить устройство синхронизации частоты и времени Метроном-300 в соответствии с его руководством по эксплуатации. Метроном-300 настроить для работы в режиме slave РТР протокола (синхронизированного по РТР протоколам от TOPAZ через интерфейс Ethernet)

• 8.5.3 Подключить UTP кабель категории не ниже 5 к разъемам RJ45 TOPAZ и Метроном-300. Дождаться устойчивой синхронизации по протоколу РТР.

• 8.5.4 На вход «В» частотомера подать импульсный сигнал 1 Гц от Метроном-300, на вход «А» частотомера подать импульсный сигнал 1 Гц от TOPAZ. Частотомер универсальный CNT-90 установить в режиме измерений интервалов времени.

Рекомендуется использовать кабель, подключаемый к входу «В» частотомера универсального, имеющий задержку прохождения сигнала на 250 нс больше, чем у кабеля, подключаемого к входу «А» частотомера универсального. Данную разницу задержек необходимо вычитать из полученного результата измерений для дальнейшей обработки. В случае одинаковых кабелей, необходимо учитывать переход к последующему импульсу 1 Гц и из полученного результата вычитать 1 с.

• 8.5.5  Настроить входы «А» и «В» частотомера в соответствии с параметрами импульсных сигналов 1 Гц:

• - импульсный сигнал;

• - измерения по переднему фронту;

• - входная нагрузка 50 Ом;

• - уровень напряжения точки привязки по переднему фронту 1,0 В.

Произвести не менее 100 измерений интервала времени между выходными импульсными сигналами 1 Гц Метроном-300 и TOPAZ.

• 8.5.6 Абсолютную погрешность формирования ШВ на выходе интерфейса Ethernet по протоколу РТР рассчитать по формулам (1) - (10), использовав в формуле (5) Й, 0з, 04.

• 8.5.7 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности формирования ШВ на выходе интерфейса Ethernet по протоколу РТР находятся в пределах ±250 нс.

Абсолютную погрешность хранения формируемой ШВ в автономном режиме за сутки определить с помощью изделия ПС-161 ТСЮИ.461531.014, работающего в режиме синхронизации по сигналам ГНСС ГЛОНАСС/GPS, и частотомера универсального CNT-90 по схеме, приведенной на рисунке 1.

• 8.6.1 Перевести TOPAZ в режим автономного хранения, отключив антенну.

• 8.6.2 По истечении 1 суток повторить измерения в соответствии с п. 8.3.5 и аналогично формуле (1) рассчитать 7\.

Значение абсолютной погрешности хранения формируемой ШВ в автономном режиме за сутки определить по формуле (11):

AT = T_r-T                            (11)

• 8.6.3 Результаты поверки считать положительными, если значение абсолютной погрешности хранения формируемой ШВ в автономном режиме за сутки находятся в пределах ±20 мс. В противном случае TOPAZ бракуют.

8.7.1 Собрать схему согласно рисунку 4.

Рисунок 4 - Схема для идентификации программного обеспечения.

• 8.7.2 Подключиться к TOPAZ через интерфейс Ethernet в соответствии с руководством по эксплуатации.

• 8.7.3 Во вкладе «Главная» зафиксировать идентификационные данные программного обеспечения.

8.7.4 Результаты поверки считать положительными, если идентификационные данные соответствуют данным, представленным в таблице 3. В противном случае TOPAZ бракуют. Таблица 3 - Идентификационные данные ПО

9. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

9.1 При положительных результатах поверки на TOPAZ выдается свидетельство о поверке установленной формы и (или) оформляется записью в соответствующем разделе паспорта.

• 9.3 На оборотной стороне свидетельства о поверке записываются результаты поверки.

• 9.4 В случае отрицательных результатов поверки на поверяемое TOPAZ выдается извещение о непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причиндабракования.

  

  И.Б. Норец

Начальник отдела № 71 ГМЦ ГСВЧ (НИО-7)

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Инженер I категории лаборатории № 714

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Всего листов 10

Лист 10