Методика поверки «ГСИ. Анализатор электрических цепей низкочастотный Bode 100» (BODE100 МП-2016)

УТВЕРЖДАЮ

op ООО «КИА»

В.Н. Викулин ря 2016 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Анализатор электрических цепей низкочастотный Bode 100 Методика поверки

Bodel00Mn-2016 г. Москва

2016

Настоящая методика поверки распространяется на анализатор электрических цепей низкочастотный Bode 100 зав. № MF538C (далее - анализатор), изготовленный компанией “OMICRON Lab”, Австрия, и устанавливает методы и средства его поверки.

Интервал между поверками - 1 год.

При проведении первичной и периодической поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства поверки

• 3    7.3    Частотомер универсальный Tektronix FCA3000, Госреестр № 51532-12

.      .    Ваттметр поглощаемой мощности СВЧ Rohde & Schwarz XRP-Z56,

__    ’    _ Госреестр № 43652-10       ________ ___

.           Нагрузки с КСВН 1,4 и 2,0 из комплекта мер КСВН и полного

сопротивления ЭК9-140, Госреестр № 36021-07   __

$ У 7 Аттенюаторы 20 dB и 50 dB из набора мер коэффициентов передачи и отражения Anritsu 3663-1, Госреестр № 60436-15

• 2.2 Вместо указанных в таблице 2 средств поверки разрешается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие требуемые технические характеристики.

• 2.3 Применяемые эталонные средства поверки должны быть исправны, поверены, и иметь документы о поверке.

К проведению поверки допускаются лица с высшим или среднетехническим образованием, и имеющие практический опыт в области радиотехнических измерений.

• 4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80.

• 4.2 Во избежание несчастного случая и для предупреждения повреждения поверяемого анализатора необходимо обеспечить выполнение следующих требований:

• - подсоединение поверяемого анализатора к сети должно производиться с помощью сетевого адаптера из комплекта анализатора;

• - заземление поверяемого анализатора и средств поверки должно производиться посредством заземляющего провода сетевого кабеля;

• - запрещается работать с поверяемым анализатором при снятых крышках или панелях;

• - запрещается работать с анализатором в условиях температуры и влажности, выходящих за пределы рабочего диапазона, а также при наличии в воздухе взрывоопасных веществ;

• - запрещается работать с анализатором в случае обнаружения его повреждения.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия окружающей среды:

• - температура воздуха (23 - 2) °C;

• - относительная влажность воздуха от 30 до 80 %;

• - атмосферное давление от 84 до 106.7 kPa.

• 6 ВНЕШНИЙ ОСМОТР И ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 6.1.1 При проведении внешнего осмотра проверяются:

• - чистота и исправность разъемов, отсутствие механических повреждений корпуса и ослабления крепления элементов;

• - сохранность органов управления, четкость фиксации их положений;

• - комплектность анализатора.

• 6.1.2 При наличии дефектов или повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации поверяемого анализатора, его направляют в ремонт.

• 6.2.1 Поверитель должен изучить руководство по эксплуатации поверяемого анализатора, а также руководства по эксплуатации применяемых средств поверки.

• 6.2.2 Инсталлировать на компьютер программу Bode Analyser Suite с компакт-диска, следуя инструкциям установщика программы.

• 6.2.3 Подсоединить анализатор и поверочное оборудование к сети 220 V; 50 Hz. Включить питание анализатора и поверочного оборудования.

• 6.2.4 Кабелем из комплекта анализатора соединить порт USB на задней панели анализатора с портом USB компьютера.

• 6.2.5 Запустить на компьютере программу Bode Analyser Suite.

При этом должна появиться панель программы, в правом нижнем углу которой отображается серийный номер анализатора.

• 6.2.6 Перед началом выполнения операций по определению метрологических характеристик анализатор и поверочное оборудование должны быть выдержаны во включенном состоянии в соответствии с указаниями руководств по эксплуатации. Минимальное время прогрева анализатора 20 min.

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

В процессе выполнения операций результаты измерений заносятся в протокол поверки. Полученные результаты должны укладываться в пределы допускаемых значений, которые указаны в таблицах настоящего раздела документа. При получении отрицательных результатов по какой-либо операции необходимо повторить операцию. При повторном отрицательном результате анализатор следует направить в уполномоченный сервисный центр для проведения регулировки и/или ремонта.

• 7.2 Опробование (идентификация и диагностика)

В меню Help выбрать About.

Записать результат проверки в таблицу 7.2.

• 7.2.2.1 Установить на канале С1 осциллографа входное сопротивление 50 Q. DC.

• 7.2.2.2 Выбрать на анализаторе режим Measurement: Gain/Phase.

Установить на генераторе анализатора частоту 10 MHz, уровень 0 dBm.

• 7.2.2.3 Соединить кабелем ВХС(ш,ш) выход “OUTPUT” анализатора с разъемом канала С1 осциллографа.

• 7.2.2.4 Включить на осциллографе функцию Autoset.

Наблюдать на дисплее осциллографа синусоидальный сигнал частотой 10 MHz и амплитудой примерно 630 mV.

Записать результат проверки в таблицу 7.2.

• 7.2.3.1 Установить на выход “OUTPUT” анализатора согласованную нагрузку 50 О из комплекта анализатора.

• 7.2.3.2 Выбрать на анализаторе режим Measurement: Frequency Sweep.

• 7.2.3.3 Сделать на анализаторе установки, как показано на рисунках 7.2.3.1 и 7.2.3.2.

В окне Configuration, Device Configuration следует выбрать в левом верхнем углу Measurement: Impedance/Reflection.

Ввести в окне Measurement, Reference Resistance действительное значение сопротивления, указанное на корпусе согласованной нагрузки.

• 7.2.3.4 Проверить отображаемые на графике значения обратных потерь (Reflection), они должны быть не более минус 35 dB во всем диапазоне частот.

Записать результат проверки в таблицу 7.2.

Device Configuration | Connection Setup |

Measurement: Г^- Gain/Phase       Impedance/Reflectioh :

OUTPUT

Г Trace 2;ТЯ2|

Diagram SeSup

& Auc

DataoMemory

• 7.2.4.1 Соединить на анализаторе выход “OUTPUT” с входами “CHI”, “СН2”, используя три кабеля BNC(m,m) и тройник BNC(f,f,f) из комплекта анализатора, как показано на рисунке 7.2.4.1.

  

• 7.2.4.2 Выбрать на анализаторе режим Measurement: Frequency Sweep.

• 7.2.4.3 Сделать в окне Configuration, Device Configuration внутренние соединения и установки, как показано на рисунке 7.2.4.2.

• 7.2.4.4 Сделать установки, как показано на рисунке 7.2.4.3.

Начальную частоту в окне Sweep установить равной 10 Hz.

Уровень в окне Configuration выставить на минус 20 dBm во избежание перегрузки входов анализатора.

• 7.2.4.5 Установить усреднения:

Trace Functions, Trace 1/2 Average, Process Depth 99, OK

TR1/2 AVG ON.

• 7.2.4.6 Устанавливать значения ослабления Attenuator CHI и Attenuator CH2, как указано в таблице 7.2.4.

Наблюдать отображаемые графики модуля коэффициента передачи Mag(Gain) и фазы коэффициента передачи Phase(Gain), как показано на рисунке 7.2.4.4.

При всех значениях ослабления аттенюаторов ожидаемые значения модуля коэффициента передачи равны 0 dB, фазы коэффициента передачи 0°. Пределы допускаемых значений указаны в таблице 7.2.4.

Configuration

Device Configuration | Connection-Setup |

Measurement:   (* Gain/Phase        Impedance/'Reflection

OUTPUT

Cancel

— $7 Trace "(TRI] —

Data-> Memory

Data->Memory

thz

Рисунок 7.2A4

Таблица 7.2.4 - Значения ослабления аттенюаторов и допускаемые значения

_______модуля и фазы коэффициента передачи___________

°                    _10

О .................................... 20

_____    40__________________30

Таблица 7.2 - Опробование

Содержание проверки i Результат проверки

• 7.3.1 Соединить кабелем BXC(m,m) выход “10 MHz” стандарта частоты с разъемом “Ref In” на задней панели частотомера.

Соединить кабелем BXC(m,m) разъем “OUTPUT” анализатора с входным разъемом “ChA” частотомера.

• 7.3.2 Выбрать на анализаторе режим Measurement: Gain/Phase.

Установить на генераторе анализатора частоту 10 MHz, уровень 0 dBm.

• 7.3.3 Установить частотомер в режим измерения частоты с автоматическим выбором. Записать отсчет частотомера в таблицу 7.3.

  Таблица 7.3- Погрешность установки частоты генератора^

  Установленное значение, MHz ..............Го........

  Нижний предел допускаемых значений, MHz .......... 9.999 500

  Измеренное значение частоты, MHz

  Верхний предел допускаемых значений, MHz 16.000 500

• 7.4.1 Подготовить к работе ваттметр поглощаемой мощности в соответствии с руководством по эксплуатации, выполнить установку нуля.

• 7.4.2 Используя адаптеры BXC(m)-X(f), X(m)-2,4mm(f), установить на выход “OUTPUT” анализатора измерительный преобразователь ваттметра.

• 7.4.3 В режиме Measurement: Gain/Phase устанавливать на генераторе анализатора значения частоты и уровня, как указано в столбцах 1 и 2 таблицы 7.4.

Записывать отсчеты ваттметра в столбец 4 таблицы 7.4.

Таблица 7.4 - Погрешность уровня мощности генератора

• 7.5.1 Отсоединить оборудование от разъемов анализатора.

• 7.5.2 Выбрать на анализаторе режим Measurement: Frequency Sweep.

• 7.5.3 Сделать на анализаторе установки, как показано на рисунках 7.5.1 и 7.5.2. Полоса приемника Receiver Bandwidth должна быть 100 Hz, ослабление АТТХ2 - 0 dB. Начальную частоту в окне Sweep установить равной 10 Hz.

Уровень в окне Configuration выставить на максимальный (13 dBm).

{Configuration

Device Configuration | Connection Setup | i i

Measurement: i 3^ Gain/Phase С Impedance/Reflection

OUTPUT                          CHI                                      CH2

OK. I Cancel

Рисунок 7.5.1_____

Configuration.............................................................. —

Level Т| |Щ

Attenuator CH1 120 dB ............3

Attenuator CH2 10 dB

Receiver Bandwidth |l 00 Hz ~     *3

Display |dZ 3

Format [мадУЭ; 3

Ymax |7:cis

Ymin f-’4C£"cB

Data-> Memory

Г Tfeoe2{TR2)

Diagram Setup-----------

• 7.5.4 Проверить отображаемые на графике (рисунок 7.5.3) значения модуля коэффициента передачи (Mag/Gain), они должны быть не более минус 100 dB.

Записать результат проверки в таблицу 7.5.

Таблица 7.5 Проверка динамического диапазона _______

Максимальное измеренное значение        Верхнее допускаемое значение

модуля ^К()^ФФ^ипиен1^а передачи, dB       модуля коэффициента передачи, dB

........................ ............................. ”........~~......   100 dB         ........

• 7.6.1 Используя адаптер BNC(m)-X(f), присоединить к выходу “OUTPUT” анализатора нагрузку с КСВН = 1.4 из комплекта мер КСВН и полного сопротивления ЭК9-140.

• 7.6.2 Выбрать на анализаторе режим Measurement: Frequency Sweep.

• 7.6.3 Сделать на анализаторе установки, как показано на рисунках 7.6.1 и 7.6.2.

В окне Configuration, Device Configuration следует выбрать в левом верхнем углу Measurement: Impedance/Reflection.

• 7.6.4 Убедиться в том, что на панели анализатора отображаются графики КСВН и фазы коэффициента отражения, как показано на рисунке 7.6.3.

Configuration

Device Configuration Connection Setup

Measurement:      Gain/Phase

f*' Impedance/Reflection

OUTPUT

OK I Cancel

Рисунок 7.6.1

• 7.6.5 Используя курсор, найти и записать минимальное и максимальное отображаемые значения КСВН в таблицу 7.6.1 для данного значения КСВН.

Они должны быть в пределах, рассчитанных по действительному значению нагрузки, указанному в последнем протоколе поверки комплекта мер КСВН и полного сопротивления ЭК9-140, и пределам допускаемых значений измерения модуля КО анализатора.

Формулы для расчета приведены в таблице 7.6.1, где

Кд - действительное значение КСВН нагрузки, Kmin и Кгпах нижний и верхний пределы допускаемых значений измерения КСВН анализатором.

Stop Frequency f"             MHz

Рисунок 7.6.2

■o4Pci<tib'”8Mt ^'"^^^^^^^^ИММИ1^^ЯИИЯИИИВШШИИИИИМИИМИМИИИИ^ИИЯИИИВИИ^МИИМИИИИДИИМИИИИ       ......|1>й5вй

!;K Mr.liU^rTKnt С <.: Г if,*;: JI .,1 ,;■                             .,< r In.ls H4>U

□ ■<; л ■ ■ ■' н ч ' j i « ^}

’ll C_?hbrsti^.                    •■; -*. Prr,fe»c.i I t                            X т ceFvnctic.,-5.. TRI AVG ON ; TPi A'.'G

• 7.6.6 Зафиксировать отображаемое значение фазы коэффициента отражения на частоте 10 Hz и записать его в таблицу 7.6.2.

• 7.6.7 Отсоединить от выхода анализатора нагрузку с КСВН = 1.4 и заменить ее на нагрузку с КСВН = 2.0 из комплекта мер КСВН и полного сопротивления ЭК9-140.

Установить в окне Trace 1: Углах 2.2, Ymin 1.8.

Выполнить действия по пунктам 7.6.4 - 7.6.6 для КСВН = 2.0.

Таблица 7.6.1 - Погрешность измерения КСВН

для КСВН 1.4: Kmin = 0.97-Кд; Ктах = 1.03-Кд

___ __ _для КСВН = 2,0: Kmin 0.95-Кд; Ктах К05• Кд_____

Таблица 7.6.2 - Погрешность измерения фазы коэффициента отражения

Номинальное значение

КСВН нагрузки

1.4

2.0

• 7.7.1 Установить на вход “СН2” анализатора адаптер BXC(m)-X(f), к выходу этого адаптера присоединить адаптер X(m)-BXC(f).

Выполнить соединения аналогично рисунку 7.2.4.1, используя три кабеля BXC(m,m) и тройник BXC(f,f,f) из комплекта анализатора, при этом к входу “СН2” кабель BXC(m,m) должен быть присоединен через пару указанных адаптеров.

• 7.7.2 Выбрать на анализаторе режим Measurement: Frequency Sweep.

• 7.7.3 Сделать на анализаторе установки, как показано на рисунках 7.7.1 и 7.7.2.

При этом должны отобразиться графики, показанные на рисунке 7.7.3.

• 7.7.4 Выполнить калибровку анализатора, для чего выбрать Probe Calibration: Gain/Phase и нажать клавишу Start.

По завершении процесса калибровки нажать клавишу ОК.

Графики должны принять вид, показанный на рисунке 7.7.4.

• 7.7.5 Выполнить измерение ослабления аттенюатора 20 dB.

Разъединить между собой адаптеры BXC(m)-X(f) и X(m)-BXC(f), установить между ними аттенюатор 20 dB из набора мер коэффициентов передачи и отражения Anritsu 3663-1.

В окне Trace 1 (TR1), показанном справа на рисунке 7.7.2, выставить:

Утах.....19 dB, Ymin --21 dB.

При этом должны отобразиться графики, показанные на рисунке 7.7.5.

Device Configuration | Connection Setup |

Measurement: <•' Gain/Phase C Impedance/Reflection

OUTPUT                         CH1                                    CH2

OK

___________Рисунок 7.7.1   _______

• 7.7.6 Записать действительные значения Ад, Amin и Атах в столбец 2 таблицы 7.7.1. Рассчитать нижний и верхний пределы допускаемых значений Amin и Атах по действительным значениям Ад ослабления аттенюатора, указанным в последнем протоколе поверки набора коэффициентов передачи и отражения Anritsu 3663-1, и пределам допускаемой погрешности измерений модуля КП анализатора. Формулы для расчета в интервалах частот 10 Hz ... 10 MHz и 10 ... 40 MHz даны в столбцах 3 и 5 таблицы 7.7.1.

Записать значения Ад, Amin и Атах в столбцы 2, 3, 5.

• 7.7.7 Используя курсор, зафиксировать отображаемые минимальное и максимальное значение модуля КП (TR1) в интервалах частот 10 Hz ... 10 MHz и 10 ... 40 MHz. Записать эти значения в столбец 4 таблицы 7.7.1.

Измеренные значения должны находиться в пределах Amin и Атах.

• 7.7.8 Используя курсор, зафиксировать отображаемое значение фазы КП на частоте 10 Hz и записать его в таблицу 7.7.2.

• 7.7.9 Выполнить измерение ослабления аттенюатора 50 dB.

Отсоединить аттенюатор 42Х-20. Присоединить на его место аттенюатор 42N-50 из набора мер коэффициентов передачи и отражения Anritsu 3663-1.

В окне Configuration, показанном слева на рисунке 7.7.2, выставить полосу приемника Receiver Bandwidth 10 Hz.

В окне Trace 1 (TR1), показанном справа на рисунке 7.7.2, выставить Утах - 49 dB, Ymin 51 dB.

При этом должны отобразиться графики, показанные на рисунке 7.7.6.

oM                     50M                     led.'                    22’2                    26?/                    ЗОМ                    261..'                     4СЛ1

b’HZ

........-...... TRI Ms^n; ——- TR2'Р*а*е*СШ?Н

___ Рисунок 7/7.3           ___    __

О Сини 1

IB

5Ч-зС2Г1

-1 u

22-                !W

)J..           ■ тл; РейИ^й!!’•

Таблица 7.7.1 - Погрешность измерения модуля коэффициента передачи, dB______________

Верхний предел допускаемых значений Ашах

5

ослабление 20 dB

ослабление 50 dB

Таблица 7.7.2 Погрешность измерения фазы коэффициента передачи

Верхний предел допускаемых значений,⁰

• 5          ...

• 8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 При выполнении операций поверки оформляется протокол в произвольной форме с указанием следующих сведений:

• - полное наименование аккредитованной на право поверки организации;

• - номер и дата протокола поверки

• - наименование и обозначение поверенного средства измерения, установленные опции;

• - заводской (серийный) номер;

• - обозначение документа, по которому выполнена поверка;

• - наименования, обозначения и заводские (серийные) номера использованных при поверке средств измерений, сведения об их последней поверке;

• - температура и влажность в помещении;

• - полученные значения метрологических характеристик;

• - фамилия лица, проводившего поверку.

• 8.1.2 При положительных результатах поверки допускается протокол поверки не оформлять, а результаты поверки привести на оборотной стороне свидетельства о поверке по форме раздела «Метрологические и технические характеристики» описания типа или по форме таблиц раздела 7.3 настоящей методики поверки.

При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке и наносится знак поверки в виде наклейки в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015 г.

При отрицательных результатах поверки, выявленных при внешнем осмотре, опробовании, или выполнении операций поверки, выдается извещение о непригодности в соответствии с Приказом Минпромторга России № 1815 от 02.07.2015 г.

Главный метролог ООО «КИА»

Заместитель генерального дирек го* по метрологии ЗАО «АКТИ-Масте

Bodel00Mn-2016

Методика поверки. 01.09.2016

стр. 20 из 20