Методика поверки «ГСИ. ОСЦИЛЛОГРАФЫ ЦИФРОВЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ СЕРИЙ WaveRunner 8000R, HD09000R» (МП ПР-01-2017)

Государственная система обеспечения единства измерений

Акционерное общество «Приборы, Сервис, Торговля» (АО «ПриСТ»)

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ОСЦИЛЛОГРАФЫ ЦИФРОВЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ СЕРИЙ

WaveRunner 8000R, HD09000R

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ПР-01-2017МП г. Москва

2016 г.

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок осциллографов цифровых запоминающих серий WaveRunner 8000R, HD0900OR, изготавливаемых ««Teledine LeCroy»», США.

Осциллографы цифровые запоминающие серий WaveRunner 8000R, HD09000R (далее по тексту - осциллографы) предназначены для исследования формы и измерения амплитудных и временных параметров электрических сигналов.

Межповерочный интервал 1 год.

Периодическая поверка осциллографов в случае их использования для измерений (воспроизведения) меньшего числа величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений, по отношению к указанным в разделе «Метрологические и технические характеристики» описания типа, допускается на основании письменного заявления владельца измерителей, оформленного в произвольной форме. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке приборов.

Таблица 1 - Операции поверки

2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, перечисленные в таблицах 2 и 3.

• 2.2 Допускается применять другие средства поверки, обеспечивающие измерение значений соответствующих величин с требуемой точностью.

• 2.3 Все средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь свидетельства (отметки в формулярах или паспортах) о поверке.

  Таблица 2 - Средства поверки
  Номер пункта МП	Тип средства поверки
  7.4	Калибратор осциллографов Fluke 9500В. Диапазон измерений сопротивления от 10 Ом до 12 МОм. Относительная погрешность измерения сопротивления от ±0,1 до ±0,5 %
  7.5	Калибратор осциллографов Fluke 9500В. Диапазон выходного напряжения постоянного тока от 1 мВ до 5 В на нагрузке 50 Ом, от 1 мВ до 200 В на нагрузке 1 МОм. Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока ± (0,00025ивых + 25 мкВ).
  7.6	Калибратор осциллографов Fluke 9500В. Диапазон выходного напряжения постоянного тока от 1 мВ до 5 В на нагрузке 50 Ом, от 1 мВ до 200 В на нагрузке 1 МОм. Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока ± (0,00025ивых ± 25 мкВ).
  7.7	Генератор сигналов MG3694C. Диапазон частот от 0,1 Гц до 40 ГГц (с опциями 5 и 22). Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ±2-10’9
  7.8	Калибратор осциллографов Fluke 9500В с формирователем 9530. Время нарастания не более 15Q пс. Генератор испытательных импульсов Picosecond 4005. Время нарастания не более 11 ПС. Делитель напряжения ДН-1 из комплекта И1-15. Диапазон ослаблений от 0 до 41 дБ с шагом 1 дБ.
  7.9	Калибратор осциллографов Fluke 9500В. Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты генератора ±2,5* 10-7.
  7.10	Калибратор осциллографов Fluke 9500В. Диапазон установки напряжения постоянного тока от 0 до 200 В на нагрузке 1 MQm. Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока ±(0,00025Ubkx + 25 мкВ).

Таблица 3 - Вспомогательные средства поверки

3 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

К поверке допускаются лица, изучившие эксплуатационную документацию на поверяемые средства измерений, эксплуатационную документацию на средства поверки и соответствующие требованиям к поверителям средств измерений согласно ГОСТ Р 56069-2014.

• 4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.27.0-75, ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ 12.27.7-75, требованиями правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, утвержденных приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 24 июля 2013 г № 328Н.

• 4.2 Средства поверки, вспомогательные средства поверки и оборудование должны соответствовать требованиям безопасности, изложенным в руководствах по их эксплуатации.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

-температура окружающего воздуха (25 ± 5) °C;

• - относительная влажность от 30 до 80 %;

• - атмосферное давление от 84 до 106 кПа или от 630 до 795 мм рт. ст.;

*

• 6.1  Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - проведены технические и организационные мероприятия по обеспечению безопасности проводимых работ в соответствии с действующими положениями ГОСТ 12.27.0-75;

• -  проверить наличие действующих свидетельств поверки на основные и вспомогательные средства поверки.

• 6.2 Средства поверки и поверяемый прибор должны быть подготовлены к работе согласно их руководствам по эксплуатации.

• 6.3  Проверено наличие удостоверения у поверителя на право работы на электроустановках с напряжением до 1000 В с группой допуска не ниже III.

• 6.4 Контроль условий проведения поверки по пункту 5 должен быть проведен перед началом поверки.

• 7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

Перед поверкой должен быть проведен внешний осмотр, при котором должно быть установлено соответствие поверяемого прибора следующим требованиям:

• - не должно быть механических повреждений корпуса. Все надписи должны.быть четкими и ясными;

• - все разъемы, клеммы и измерительные провода не должны иметь повреждений и должны быть чистыми.

При наличии дефектов поверяемый прибор бракуется и подлежит ремонту.

Опробование осциллографов проводят путем проверки их на функционирование в соответствии с руководством по эксплуатации.

При отрицательном результате проверки прибор бракуется и направляется в ремонт.

Проверка программного обеспечения осциллографов осуществляется путем вывода на дисплей прибора информации о версии программного обеспечения. Вывод системной информации осуществляется по процедуре, описанной в руководстве по эксплуатации на прибор.

Результат считается положительным, если версия программного обеспечения соответствует данным, приведенным в таблице 4.

Таблица 4 - Характеристики программного обеспечения

Определение сопротивления входных каналов осциллографа проводить методом прямого измерения сопротивления калибратором осциллографов Fluke 9500В в следующей последовательности:

• 7.4.1  Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.4.2 На калибраторе установить режим измерения сопротивления.

• 7.4.3 Включить осциллограф и выполнить сброс на заводские настройки согласно инструкции по эксплуатации.

• 7.4.4 В меню «Утилиты» в разделе «Калибровка» установить режим «Динамическая калибровка»

• 7.4.5 Провести измерения сопротивления входа осциллографов при настройках, приведенных в таблице 5.

• 7.4.6 Провести измерения по п.п. 7.4.1 - 7.4.4 для каждого канала осциллографа.

• 7.4.7 Определить отклонение сопротивления входных каналов осциллограф от номинального значения Ar по формуле (1):

Ar = Иизм - Rhom                                 (1)

где: Иизм - значение сопротивления входного канала, измеренное калибратором осциллографов Fluke 9500В, Ом;

Ином - значение сопротивления входного канала, установленного в осциллографе, Ом.

Таблица 5 - Определение отклонения сопротивления входных каналов осциллографа от номинальных значений

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если измеренные значения находятся в пределах, приведенных в таблице 5.

Определение погрешности измерения напряжения производится с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 7.5.1  Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.5.2 Органы управления осциллографа устанавливают в следующие положения:

• - канал 1 - Включен, связь входа - ОС 50 Ом, ограничение полосы пропускания -

20 МГц;

• - режим HD-включен (только для серии HD09000R);

• - режим «Динамическая калибровка» включен

• - синхронизация: режим - Авто;

• - режим измерения - Среднее значение (Mean), статистика измерений - включена;

• - коэффициент отклонения — устанавливается из таблицы 6;

• 7.5.3 Для получения результата измерения на передней панели нажать «Очистка экрана» и произвести считывание среднего значения результата измерения при числе статистки измерений не менее 50.

• 7.5.4 Измерения провести при значениях коэффициента отклонения, входного сопротивления, выходного напряжения с калибратора, указанных в таблице 6.

• 7.5.5 Повторить измерения по п.п. 7.5.1 - 7.5.4 для остальных каналов осциллографа.

Таблица 6 - Определение абсолютной погрешности измерения напряжения постоянного тока

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если полученные значения погрешностей не превышают пределов допускаемой абсолютной погрешности, приведенных в таблице 6.

Определение абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения со смещением проводить с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 7.6.1  Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.6.2 Органы управления осциллографа устанавливают в следующие положения:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC 50 Ом, ограничение полосы пропускания - 20 МГц;

• - синхронизация: тип - режим - Авто;

• - режим «Динамическая калибровка» включен;

• - режим HD-включен (только для серии HD09000R);

• - режим измерения - Среднее значение (Mean), статистика измерений - включена;

• - коэффициент отклонения - устанавливается из таблицы 7.

• 7.6.3 Регулятором «Смещение» установить сигнал по центральной горизонтальной линии осциллографа.

• 7.6.4 Подать напряжение положительной полярности (U+), значение которого приведено в таблице 7, с калибратора на вход канала 1 осциллографа. Значение напряжения не должно превышать максимально допустимый уровень на входе осциллографа.

7.6.5. Произвести установку напряжения смещения, равного по величине выходному напряжению калибратора, но имеющему противоположный знак.

• 7.6.6 Произвести измерения заданного постоянного уровня с калибратора при помощи автоматических измерений осциллографа.

• 7.6.7 Определить абсолютную погрешность измерения постоянного напряжения со смещением по формуле (2):

А = |иизм| - |Uk|                                    (2)

где иизм - значение напряжения, измеренное поверяемым осциллографом, В;

Uk- значение напряжения, установленное на калибраторе, В.

• 7.6.8 Провести измерения по п. 7.6.1 - 7.6.7 при остальных значениях коэффициента отклонения и значениях уровня постоянного напряжения, включая отрицательные значения, указанных в таблице 7.

• 7.6.9 Провести измерения по п.п. 7.6.1 - 7.6.8 для остальных каналов осциллографа. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

• 7.6.10 Провести измерения по п.п. 7.6.1 - 7.6.9 при входном сопротивлении каналов 1 МОм.

Таблица 7

Продолжение таблицы 7

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если во всех поверяемых точках погрешность измерения, не превышает пределов, приведенных в таблице 9.

Определение ширины полосы пропускания осциллографа проводить методом прямого измерения поверяемым прибором частоты испытательного сигнала, воспроизводимого эталонной мерой - калибратором осциллографов Fluke 9500В или генератором высокочастотным (для осциллографов с полосой пропускания 4 ГГц) в следующей последовательности:

• 7.7.1  Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.7.2 Установить на осциллографе:

входное сопротивление канала 50 Ом; коэффициент отклонения осциллографа -минимальный (согласно таблицы 8); коэффициент развертки 100 мкс/дел; интерполяция -sinx/x, ограничение полосы пропускания - выключено; режим HD-выключен (только для серии HD09000R).

• 7.7.3 Установить на выходе калибратора Fluke 9500В (или генератора) синусоидальный сигнал частотой 50 кГц и установить размах сигнала от 4 до 6 делений по вертикали. Измерить размах сигнала иопорное при помощи автоматических измерений осциллографа.

• 7.7.4  Установить на выходе калибратора Fluke 9500В сигнал с частотой, соответствующей верхней граничной частоте полосы пропускания поверяемого осциллографа.

• 7.7.5 Установить на поверяемом осциллографе величину коэффициента развертки 10 нс/дел.

• 7.7.6 Увеличивать частоту сигнала с калибратора до тех пор, пока размах сигнала на экране осциллографа не станет равным 0,708UonopHoe. Для осциллографов с шириной полосы пропускания 4 ГГц использовать генератор высокочастотный с диапазоном частот не менее 4 ГГц.

• 7.7.7 Записать установленную частоту с дисплея калибратора (или генератора), которая будет соответствовать частоте полосы пропускания осциллографа.

• 7.7.8 Провести измерения по п.п. 7.7.1 - 7.7.7 для остальных коэффициентов отклонения осциллографа до 1 В/дел включительно.

• 7.7.9 Провести измерения по п.п. 7.7.1 - 7.7.7 для остальных каналов осциллографа.

• 7.7.10 Провести измерения по п.п. 7.7.1 - 7.7.9 для всех каналов осциллографа при входном сопротивлении 1 МОм. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

Таблица 8 - Полоса пропускания по уровню -3 дБ

Продолжение таблицы 8

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если значение полосы пропускания осциллографа не менее значения, приведенного в таблице 8.

• 7.8.1 Определение времени нарастания переходной характеристики (ПХ) производится путем подачи на вход осциллографа импульса с малым временем нарастания от эталона, указанного в таблице 9.

Таблица 9 - Определение времени нарастания переходной характеристики

Продолжение таблицы 9

• 7.8.2 Выход формирователя подключить на вход первого канала поверяемого осциллографа. При использовании генератора испытательных импульсов Picosecond 4005 выход генератора подключать к осциллографу через ступенчатый аттенюатор с шагом не более 1 дБ и диапазоном ослабления не менее 40 дБ.

• 7.8.3 Органы управления осциллографа устанавливают в следующие положения:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC 50 Ом, ограничение полосы пропускания - Выключено;

• - синхронизация: тип - Фронт, источник - Канал 1 (проверяемый), режим - Авто;

• - развертка - эквивалентная; минимальное значение коэффициента развертки, при котором наблюдается фронт импульса;

• - режим HD-выключен (только для серии HD09000R);

• - режим измерения: Время нарастания (Rise (10%-90%)) (При использовании генератора испытательных импульсов Picosecond 4005 использовать режим измерения Времени спада (Fall (10%-90%)), статистика измерений включена;

• - коэффициент отклонения - > 10 мВ/дел.

• 7.8.4 Установить амплитуду импульса на экране осциллографа не меньше 4 делений по вертикали. Нажать на передней панели осциллографа кнопку «Очистка экрана» и произвести считывание среднего значения результата измерения времени нарастания при числе статистки измерений не менее 50.

• 7.8.5 Определить время нарастания переходной характеристики по формуле (3):

^пх ⁼ лДх "^о                                        (3)

где tx — значение времени нарастания, измеренное поверяемым осциллографом, пс;

to - значение времени нарастания формирователя калибратора, пс.

• 7.8.6 Повторить измерения по п.п. 7.8.1 - 7.8.5 для коэффициентов отклонения 20 мВ/дел, 50 мВ/дел, 100 мВ/дел, 200 мВ/дел, 500мВ/дел, 1 В/дел.

• 7.8.7 Повторить измерения по п.п. 7.8.1 - 7.8.6 для остальных каналов осциллографа.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если вычисленные по формуле (3) значения времени нарастания не превышают значений, приведенных в таблице 9.

Определение относительной погрешности частоты внутреннего опорного генератора проводить методом стробоскопического преобразования с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В.

• 7.9.1  Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 7.9.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - Включен, связь входа - DC 50 Ом, ограничение полосы пропускания -Выключено;

• - синхронизация: режим - Авто;

• - режим HD-выключен (только для серии HD09000R);

• - режим измерения - частота, статистика измерений - включена;

• - коэффициент отклонения -100 мВ/дел;

• 7.9.3 Подать на вход осциллографа синусоидальный сигнал с калибратора, частотой йест=10,008 МГц. Амплитуду сигнала с калибратора установить не менее 6 делений по вертикальной шкале осциллографа

• 7.9.3 Установить минимальное значение длины памяти осциллографа (в настройках развертки выбрать установки длинны записи и установить 500).

• 7.9.4 Установить коэффициент развертки осциллографа 500 мкс/дел. На экране осциллографа будет наблюдаться низкочастотный сигнал FcTpo6.

• 7.9.5 Нажать на передней панели осциллографа кнопку «Clear Sweeps» (Очистка экрана) и произвести считывание среднего значения результата измерения частоты при числе статистки измерений не менее 50.

• 7.9.6 Определить абсолютную погрешность частоты внутреннего опорного генератора Afiio формуле (4):

Af = Fcrpo6 - 8000,                                  (4)

где: FcTpo6- частота низкочастотного сигнала, наблюдаемого на экране осциллографа, Гц.

• 7.9.7  Вычислить относительную погрешность частоты внутреннего опорного генератора по формуле (5)

5f = Af/10⁷,                                    (5)

где: Ар- абсолютная погрешность частоты внутреннего опорного генератора, определенная по п.7.9.6, Гц.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если вычисленное по формуле (5) значение погрешности не превышает ±1,5-10"⁶.

• 7,10 Определение абсолютной погрешности установки уровня срабатывания цифрового логического анализатора (только для модификаций с логическим анализатором)

  • 7.10.1 Определение погрешности проводить с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В, используя логический пробник из комплекта осциллографа в следующей последовательности:

  • 7.10.2 Произвести сброс всех настроек осциллографа и установить заводские настройки.

  • 7.10.3 Подключить логический пробник из комплекта осциллографа к разъему логического анализатора на передней панели осциллографа.

  • 7.10.4 Включить цифровые каналы в осциллографе, аналоговые каналы должны быть отключены.

  • 7.10.5 Выход калибратора подключить к адаптеру, вид которого приведен на рисунке 1. Сигнальный разъем логического пробника, начиная с канала D0 подключить к адаптеру, вид которого приведен на рисунке 1.

    

Рисунок 1

где

• 1. BNC-разъем (к калибратору)

• 2. Соединительная планка (2 шт.)

• 3. Сигнальный разъем логического пробника

• 4. «Земляной» разъем логического пробника

• 7.10.6 В меню логического анализатора осциллографа установить следующие параметры:

• - тип логики - определенный пользователем;

• - порог уровня - согласно таблице 10;

• - гистерезис - согласно таблице 10.

• 7.10.7 Задать уровень сигнала с калибратора согласно таблицы 10.

• 7.10.9 Плавно увеличивать напряжение на выходе калибратора до уровня U1, при котором канал D0 осциллографа переходит в состояние «логической единицы». Зафиксировать значение напряжения U1.

• 7.10.10 Плавно уменьшать напряжение на выходе источника до уровня U0, при котором канал D0 осциллографа переходит в состояние «логического нуля». Зафиксировать значение напряжения U0.

• 7.10.11 Повторить измерения по п.п. 7.10.5 - 7.10.10 для остальных цифровых каналов DI -D15 осциллографа.

• 7.10.12 Определить абсолютную погрешность установки уровня срабатывания по формуле (5):

A = Ul-U0;                              (5)

Таблица 10

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если во всех поверяемых точках абсолютная погрешность, определяемая по формуле (5) не превышает значений, приведенных в таблице 10.

• 8.1 При положительных результатах поверки нагрузок оформляется свидетельство о поверке 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”.

• 8.2 При отрицательных результатах поверки прибор не допускается к дальнейшему