Методика поверки «ЭКВИВАЛЕНТЫ СЕТИ ANY» (РТ-МП- 7912-441-2020)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В Г. МОСКВЕ И МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ» (ФБУ «РОСТЕСТ-МОСКВА»)

СОГЛАСОВАНО

Заместитель генерального директора

Государственная система обеспечения единства измерений

ЭКВИВАЛЕНТЫ СЕТИ ENY

Методика поверки

РТ-МП-7912-441-2020 г. Москва

2021 г.

Настоящая методика распространяется на эквиваленты сети ENY (модификации ENY81 и ENY81-CA6) (далее - ЭС), изготавливаемые фирмой “Rohde & Schwarz GmbH & Со. KG”, Германия, и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверки.

Интервал между поверками - 1 год.

Поверка эквивалентов сети ENY может осуществляться только аккредитованным на проведение поверки в соответствии с законодательством Российской Федерации об аккредитации в национальной системе аккредитации лицом, в соответствии с его областью аккредитации.

При проведении поверки должна быть обеспечена прослеживаемость поверяемых эквивалентов сети ENY к государственным первичным эталоном единиц величин в соответствии с:

• - ГОСТ Р 8.813-2013 геи. Государственная поверочная схема для средств измерений волнового сопротивления, комплексных коэффициентов отражения и передачи в коаксиальных волноводах в диапазоне частот от 0,01 до 65,00 ГГц;

• - Приказом Госстандарта № 3456 от 30.12.2019. Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока.

Для обеспечения реализации методики поверки при определении метрологических характеристик по пунктам 9.1. - 9.4 применяется метод прямых измерений.

Методика поверки не предусматривает возможность проведения поверки для меньшего числа измеряемых величин и на меньшем числе поддиапазонов измерений.

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

При проведении поверки должны соблюдаться нормальные установленные в ГОСТ 8.395-80 «Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования»:

-температура окружающей среды, °C............от 15 до 25;

-относительная влажность воздуха, %...............от 30 до 80;

-атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.).........от 84 до 106 (от 630 до 795);

К проведению поверки эквивалентов сети ENY допускаются специалисты имеющие:

• -  высшее образование или дополнительное профессиональное образование по специальности и (или) направлению подготовки, соответствующему области аккредитации («метрология» и (или) «радиоизмсрения»);

• - опыт работы по обеспечению единства измерений в области аккредитации, указанной в заявлении об аккредитации или в реестре аккредитованных лиц, не менее трех лет;

• - освоившие работу с эквивалентами сети и применяемыми средствами поверки;

• - изучившие настоящую методику.

• 5.1 При проведении поверки эквивалентов сети ENY применяют средства поверки, указанные в таблице 2.

• 5.2 Вместо указанных в таблице средств поверки допускается применять другие аналогичные эталоны единиц величин и средства измерений, обеспечивающие требуемую точность передачи единиц величин поверяемому средству измерений.

• 5.3 Применяемые средства поверки должны быть исправны и поверены.

• 5.4 Применяемые средства поверки в качестве эталонов единиц величин должны быть утверждены приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии, в соответствии с пунктом 6 Положения об эталонах единиц величин используемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, утверждённого постановлением Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2010 года №734 (с изменениями на 21 октября 2019 года) с присвоением соответствующего разряда по требованию государственных поверочных схем.

Таблица 2 -

два

таблицы 2

6 Требования (условия) по обеспечению безопасности проведения поверки

• 6.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80 «Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности с Изменением №1».

• 6.2 К проведению поверки допускаются специалисты, изучившие требования безопасности по ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия, с Изменением №1» и ГОСТ 12.2.091-2002 «Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования», имеющие 3 группу допуска по электробезопасности и прошедшие инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

• 6.3 На рабочем месте должны быть приняты меры по обеспечению защиты от воздействия статического электричества.

При проведении внешнего осмотра установить соответствие эквивалентов сети следующим требованиям:

• - внешний вид эквивалентов должен соответствовать фотографиям, приведённым в описании типа на данное средство измерений;

• - наличие маркировки, подтверждающей тип, и заводской номер;

• - наличие пломб от несанкционированного доступа, установленных в местах согласно описанию типа на данное средство измерений.

• - наружная поверхность не должна иметь следов механических повреждений, которые могут влиять на работу эквивалентов;

• - разъемы должны быть чистыми;

• - комплектность эквивалентов должна соответствовать указанной в технической документации фирмы-изготовителя.

Результаты выполнения операции считать положительными, если выполняются вышеуказанные требования.

Установленный факт отсутствия пломб от несанкционированного доступа при периодической поверке не является критерием неисправности средства измерения и носит информативный характер для производителя средства измерений и сервисных центров, осуществляющих ремонт.

Факт отсутствия пломб от несанкционированного доступа при периодической поверке фиксируется в протоколе поверке в соответствующем разделе.

• 8.1 Подготовка к поверке

Порядок установки эквивалентов на рабочее место, подключения, управления и дополнительная информация приведены в руководстве по эксплуатации: «Эквиваленты сети ENY». Руководство по эксплуатации».

Убедиться в выполнении условий проведения поверки.

Выдержать эквиваленты в условиях проведения поверки не менее двух часов, если они находились в отличных от них условиях.

Подключить эквивалент к пластине заземления. Технические характеристики пластины заземления должны соответствовать требованиям ГОСТ CISPR 16-1-2 пункт 9.

Выдержать средства поверки во включенном состоянии в течение времени, указанного в их руководствах по эксплуатации.

• 8.2 Опробование

Опробование эквивалентов сети заключается в проверке возможности подключения к входному и выходному разъему.

Результаты опробования по данной операции считать положительными, если эквиваленты сети допускают возможность подключения к средствам поверки.

Для подключения эквивалентов к средствам измерения использовать переходные устройства по ГОСТ CISPR 16-1-2, например, из комплекта ENY-FTS.

9.1 Определение абсолютной погрешности полного сопротивления

Определение абсолютной погрешности модуля и аргумента полного сопротивления проводят методом прямых измерений значений модуля полного сопротивления и аргумента полного сопротивления (фазового угла) с помощью анализатора цепей векторного R&S ZNC3 (далее - АЦВ) и набора мер коэффициентов передачи и отражения ZV-Z270 (далее - НМКПО).

Установить на АЦВ диапазон частот от 0,15 до 30 МГц, выполнить полную однопортовую калибровку порта 1 для измерения S11 с использованием нагрузки 50 Ом из НМКПО и адаптеров из комплекта ENY-FTS.

Для выполнения однопортовой калибровки порта 1 выполнить последовательно соединения приборов в соответствии с рисунками 1.1 - 1.3.

Рис. 1.1 Схема соединения приборов при калибровке для состояния «Разомкнуто»

Рис. 1.2 Схема соединения приборов при калибровке для состояния «Замкнуто»

Рис.1.3 Схема соединения приборов при калибровке для состояния «50 Ом»

Произвести измерения значений модуля полного сопротивления 2„зм с использованием АЦВ, установив режим пересчета Z из S11. Для измерения значений полного сопротивления у ЭС модификации ENY81 выполнить соединения приборов в соответствии с рисунком 1.4, для измерения значений полного сопротивления у ЭС модификации ENY81-CA6 выполнить соединения приборов в соответствии с рисунком 1.5.

Измерения проводить для режимов холостого хода (XX) и короткого замыкания (КЗ). Для обеспечения данных режимов проводят следующие подключения:

• - для ЭС модификации ENY81-CA6 к порту АЕ для режима XX ничего не подключают, для режима КЗ подключают адаптер оконечной нагрузки Jig TRA UO-150, находящийся в положении SHORT;

• - для ЭС модификации ENY81 к порту АЕ поочерёдно подключают адаптеры оконечной нагрузки A-OPEN (режим XX) и A-SHORT (режим КЗ).

Для ЭС модификации ENY81 измерения проводят при подключении к порту EUT адаптера синфазного режима SAR Т802 для RJ45 и адаптера SAR Т8х0 для восьмипроводного 1-мм соединителя типа «банан». При этом для каждого адаптера SAR Т802 и SAR Т8х0 последовательно подключают адаптеры кабелей категории 3 и 5.

Частоты, на которых производятся измерения, установить согласно таблице 3 и внести измеренные значения в таблицу 3.

Аналогично для режимов XX и КЗ, для всех типов адаптеров, произвести на тех же частотах измерение аргумента полного сопротивления (фазового угла (ризм-) установив режим пересчета ф из S11. Измеренные значения занести в таблицу 3.

Таблица 3 -

полного

Zn3M и фазового угла

Рис. 1.4 Схема соединения приборов для измерения модуля и аргумента полного сопротивления ЭС модификации ENY81

Нагрузка 50 Ом А-50

Пластина заземления

в положении SHORT (Замкнуто) или без адаптера

Рис. 1.5 Схема соединения приборов для измерения модуля и аргумента полного сопротивления ЭС модификации ENY81-CA6

• 9.2 Определение затухания преобразования общего несимметричного напряжения (LCL) на порте испытываемого объекта в зависимости от категории кабеля и частоты и абсолютной погрешности ЕСЕ.

Определение затухания преобразования общего несимметричного напряжения (LCL) на порте испытываемого объекта в зависимости от категории кабеля и частоты проводят методом прямых измерений с помощъю АЦВ и пробника LCL в соответствии с ГОСТ CISPR 16-1-2.

Перед проведением данной процедуры измерения необходимо проверить соответствие пробника LCL требованиям приложения Е ГОСТ CISPR 16-1-2. Процедура определения параметров пробника LCL - моста измерения баланса LCL ВМВ-1000 из комплекта ENY-FTS приведена в приложении А настоящей методики поверки.

Для измерения LCL ЭС модификации ENY81 выполнить соединения приборов в соответствии с рисунком 2.1.

Установить на АЦВ диапазон частот от 0,15 до 30 МГц. Выполнить нормализацию трассы о дБ, провести с помощью математических функций АЦВ: Data to Mem и Math=Trace\MeiTi.

Измерение затухания преобразования общего несимметричного напряжения (LCL) выполнить на порту EUT для адаптеров подключения кабелей категории 3 и 5, для каждой пары отдельно. Для подключения измеряемой пары к мосту измерения баланса LCL необходимо использовать адаптер «соединитель RJ45/1-MM соединитель» А-8-0-Р1, А-8-0-Р2, А-8-0-РЗ и А-8-0-Р4. Ко всем неподключенным симметричным парам подключаются резисторы 100 Ом. Схема и мост измерения баланса LCL должны быть заземлены.

Оконечная нагрузка 50 Ом А-50

R&S ZNC3

Мост измерения баланса LCL ВМВ-1000

Адаптер «соединитель RJ45/1-MM соединитель»: А-8-0-Р1, А-8-0-Р2, А-8-0-РЗ или А-8-0-Р4.

/ Адаптер LCL / (компонент ' схемы ENY) Пластина заземления

Рис. 2.1 Схема соединения приборов для измерения LCL ЭС модификации ENY81

На АЦВ провести измерение коэффициента передачи S21 для каждой частоты из таблицы 3 и зафиксировать измеренные значения.

Для измерения LCL ЭС модификации ENY81-CA6 выполнить соединения приборов в соответствии с рисунком 2.2.

Оконечная нагрузка 50 Ом А-50

Рис. 2.2 Схема соединения приборов для измерения LCL ЭС ENY81-CA6

Для ЭС модификации ENY81-CA6 измерение для одной пары предусматривает два отдельных измерения для пары, измеряемой в нормальном положении с использованием разъемов RJ45 А-8-САТ6-Р1, А-8-САТ6-Р2, А-8-САТ6-РЗ или А-8-САТ6-Р4 и в положении с перекрестным соединением с использованием разъемов RJ45 А-8-САТ6-Р1х, А-8-САТ6-Р2Х, А-8-САТб-РЗх или А-8-САТ6-Р4х.

На АЦВ провести измерение коэффициента передачи S21 для обоих положений и для каждой частоты из таблицы 3. Зафиксировать измеренные значения.

• 9.3 Определение затухания развязки между портами в зависимости от частоты

Определение затухания развязки между портами в зависимости от частоты проводят методом прямых измерений с помощью АЦВ и НМКПО.

Установить на АЦВ диапазон частот от 0,15 до 30 МГц. Подключить к обоим портам АЦВ измерительные кабели ( которые в дальнейщем будут использоваться для подключения к ЭС) и с помощью НМКПО провести полную двухпортовую калибровку АЦВ.

Для проведения измерения затухания развязки между портами ЭС модификации ENY81 выполнить соединения приборов в соответствии с рисунком 3.1, для проведения измерения коэффициента калибровки ЭС модификации ENY81-CA6 соединения приборов в соответствии с рисунком 3.2.

Измерения проводить для режимов холостого хода (XX) и короткого (КЗ). Для обеспечения данных режимов проводят следующие подключения:

- для ЭС модификации ENY81-CA6 к порту АЕ для режима XX

Рис.3.1 Схема соединения приборов для измерения затухания развязки между портами в зависимости от частоты ЭС модификации ENY81

контактного

Пластина заземления миниатюрного соединителя D-типа

Пластина заземления

в положении SHORT (Замкнуто) или без адаптера

Рис.3.2 Схема соединения приборов для измерения затухания развязки между портами в зависимости от частоты ЭС модификации ENY81-CA6

На АЦВ провести измерение коэффициента передачи S21 для каждой частоты из таблицы 3 и зафиксировать измеренные значения.

• 9.4 Определение абсолютной погрешности коэффициента калибровки

Определение абсолютной погрешности коэффициента калибровки проводят методом прямых измерений с помошью АЦВ и НМКПО.

Установить на АЦВ диапазон частот от 0,15 до 30 МГц. Подключить к обоим портам АЦВ измерительные кабели ( которые в дальнейшем будут использоваться для подключения к ЭС) и с помощью НМКПО провести полную двухпортовую калибровку АЦВ.

Для

выполнить

измерения

соединения приборов в соответствии с рисунком 5.2.

Пластина заземления Адаптер синфазного режима

SAR Т802 для RJ45

SAR Т8х0 для восьмипроводного 1-мм соединителя типа «банан»

Рис.4.1 Схема соединения приборов для измерения коэффициента калибровки

ЭС модификации ENY81

Пластина заземления

Jig TRA ио-150 в положении 150 Ом

Рис.4.2 Схема соединения приборов для измерения коэффициента калибровки ЭС модификации ENY81-CA6

На АЦВ провести измерение коэффициента передачи S21 для каждой частоты из таблицы 3 и зафиксировать измеренные значения. Для ЭС модификации ENY81 измерения проводят для всех типов адаптеров подключения кабелей категории 3 и 5 при подключении к порту EUT сначала адаптера синфазного режима SAR Т802 для RJ45, а затем адаптера SAR Т8х0 для восьмипроводного 1-мм соединителя типа «банан».

• 10.1 Для полученных в пункте 9.1 результатов измерений значений модуля полного сопротивления 2и,м, рассчитать по формуле 1.1 абсолютную погрешность полного сопротивления:

  AZ = Z„3M - 150

  (1.1)

Рассчитанные значения абсолютной погрешности полного сопротивления для всех указанных частот в таблице 3 пункта 9.1 не должны превышать ±20 Ом.

Для полученных в пункте 9.1 результатов измерений фазового угла ф„зм, рассчитать по формуле 1.2 абсолютную погрешность фазового угла:

Рассчитанные значения абсолютной погрешности фазового угла для всех указанных частот в таблице 3 пункта 9.1 не должны превышать ±20 градусов.

• 10.2 Для полученных в пункте 9.2 результатов измерений значений затухания преобразования общего несимметричного напряжения (LCL) на порте испытываемого объекта в зависимости от категории кабеля и частоты рассчитать действительные значения затухания АьСГнзм.

Для ЭС ENY81 рассчитать действительные значения затухания ГСЕизм по формуле 2.1:

Абсолютную погрешность (LCL) AAlcl рассчитать по формуле 2.2:

где LCLhom - затухание преобразования общего несимметричного напряжения (LCL) на порте испьпгываемого объекта в зависимости от категории кабеля и частоты, рассчитанное по формулам, указанным в таблице 4, в зависимости от категории кабеля и ЭС

Таблица 4

где f [МГц] частоты из таблицы 3

Рассчитанные значения абсолютной погрешности ALCL в зависимости от частоты и типа ЭС для указанных в таблице 3 частот не должны превышать значений, указанных в таблице 5:

Таблица 5

Для ЭС модификации ENY81-CA6 рассчитать действительные значения затухания в нормальном положении ГСГнпизм по формуле 2.3 и действительные значения затухания в положении с перекрестным соединением ГСГппсизм по формуле 2.4: где Ккном - номинальное значение коэффициента калибровки для ЭС модификации ENY81=10 дБ, для ЭС модификации ENY81 -СА6=9,5 дБ

Рассчитанные значения абсолютной погрешности коэффициента калибровки указанных в таблице 3 частот не должны превышать ±1 дБ.

Критериями принятия специалистом, проводившим поверку, решения по подтверждению соответствия средства измерений метрологическим требованиям установленным при утверждении типа, являются: обязательное выполнение всех процедур, перечисленных в разделах 8.2;  9 и соответствие действительных значений

метрологических характеристик эквивалентов сети ENY требованиям, указанным в пунктах раздела 10.

• 11.1 Результаты измерений, полученные в процессе поверки, заносят в протокол произвольной формы. Протокол должен наглядно отображать полученные результаты измерений в поверяемых точках и диапазонах частот, которые указаны в соответствующих пунктах данной методики, а также сравнение полученных действительных и допустимых значений нормируемых погрешностей.

• 11.2 Сведения о результатах поверки эквивалентов сети в целях её подтверждения передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений в соответствии с Порядком создания и ведения Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений.

• 11.3 Свидетельство о поверке или извещение о непригодности к применению средства измерений выдаётся по заявлению владельцев эквивалентов сети или лиц, представивших их на поверку. Свидетельство о поверке или извещение о непригодности к применению средства измерений должны быть оформлены в соответствии с требованиями действующих правовых нормативных документов. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

  

  А. С. Каледин

И. о. начальника лаборатории № 441

ФБУ «Ростест-Москва»

Главный специалист по метрологии лаборатории № 441 ФБУ «Ростест-Москва»

Приложение А

к РТ-МП-7912-441-2020

Определение параметров моста измерения баланса LCL ВМВ-1000 из комплекта ENY-FTS (далее моста) в соответствии с требованиями ГОСТ CISPR 16-1-2 (приложение Е). Определение параметров моста проводят методом прямых измерений с помощью АЦВ, НМКПО и мультиметра цифрового Fluke 8846А.

Установить на АЦВ диапазон частот от 0,15 до 30 МГц. Подключить к обоим портам АЦВ измерительные кабели (которые в дальнейщем будут использоваться для подключения к мосту) и с помощью НМКПО провести полную двухпортовую калибровку АЦВ.

Выполнить нормализацию АЦВ с использованием калибровочной нагрузки А-CALLOAD (ЕСЕ = 0 дБ) по схеме рисунка П.1.

A-CALLOAD

Рисунок A. 1 - Схема соединения приборов для нормализации моста

Нормализацию трассы О дБ провести с помощью математических функций АЦВ: Data to Mem и Math=Trace\Mem.

Определить собственное LCL моста. Для этого выполнить соединения приборов в соответствии с рисунком А.2, с использованием оконечной нагрузки A-TERMINATION (100 Ом). Провести измерения собственного LCL моста на частотах 0,15 МГц; 2 МГц, 30 МГц. Зафиксировать измеренные значения на АЦВ. Рассчитать действительные значения собственного LCL моста ЕСЕМизм по формуле А. 1:

LCLMh3m = -S21

Значения собственного LCL моста (ЕСЕМизм) для указанных выше частот не должны быть меньще значений LCLM, рассчитанных по формуле А.2:

LCLM = 95-10-lg|l+(10Af/5)2|

Рисунок А.2 - Схема соединения приборов для измерения собственного LCL моста

Для определения погрешности измерения LCL с помощью моста подключить нагрузку A-REFLOAD (55 дБ), как показано на рисунке А.З. Провести измерения на частотах 0,15 МГц; 2 МГц, 30 МГц. Зафиксировать измеренные значения на АЦВ.

A-REFLOAD

Рисунок А.З - Схема соединения приборов для определения погрешности измерения LCL с помощью моста

Рассчитать действительные значения измерения LCL с помощью моста АьскМизм по формуле А.З:

АгскМизм S21

Рассчитать значения погрешности измерения LCL с помощью моста по формуле

А.4:

А Акскм - АьскМизм - LCLhom

где - LCLhom значение LCL нагрузки A-REFLOAD

Для расчета значения LCL нагрузки A-REFLOAD LCLhom необходимо провести измерения сопротивлений Ram и Rbm нагрузки A-REFLOAD с помощью мультиметра цифрового Fluke 8846А. Подготовить к работе мультиметр цифровой Fluke 8846А в соответствии с его руководством по эксплуатации. Провести измерения сопротивлений Ram и Rbm нагрузки A-REFLOAD по четырёх проводной схеме с помощью мультиметра цифрового Fluke 8846А. Рассчитать значение LCLhom по формуле А. 5:

LCLhom 20 lg(2 (Ram+Rbm)/(Ram-Rbm)) (А.5)

Рассчитанные значения погрешности измерений LCL с помощью моста не должны превышать ± 1 дБ.

Если значения LCL моста и значения погрешности измерений моста не превышают допустимые значения, то следует приступить к эквивалентов сети.

В противном случае следует взять другой мост и определить соответствии с требованиями ГОСТ CISPR 16-1-2 (приложение Е пункт Е.2)

18