Методика поверки «Анализа горы электрических цепей и сигналов комбинированные портативные FieldFox N9912А, FieldFox N9923A» (МП 651-16-30)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель

генерального директора -заместител|Иго научной работе \ фщКвниифтри»

А.Н. Щипунов 2016 г.

Анализаторы электрических цепей и сигналов комбинированные портативные FieldFox N9912А, FieldFox N9923A

Методика поверки

651-16-30 МП г.п. Менделеево 2016 г.

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы электрических цепей и сигналов комбинированные портативные FieldFox N9912A, FieldFox N9923А (далее -анализаторы), и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверок.

• 1.2 Интервал между поверками - 1 год.

• 2.1 При поверке анализаторов выполнить работы в объеме, указанном в таблице 1.

Таблица 1                                                     __

• 2.2 При получении отрицательных результатов при выполнении любой из операций поверка прекращается и прибор бракуется.

3.1 При проведении поверки использовать средства измерений и вспомогательное оборудование, представленные в таблице 2.

Таблица 2

• 3.2 Допускается использование других средств измерений, мер волнового сопротивления, аттенюаторов и вспомогательного оборудования, имеющих метрологические и технические характеристики не хуже характеристик приборов, приведенных в таблице 2.

• 3.3 Применяемые средства поверки должны быть утверждённого типа, исправны и иметь действующие свидетельства о поверке (отметки в формулярах или паспортах).

• 4.1 К проведению поверки анализаторов допускается инженерно-технический персонал со среднетехническим или высшим образованием, ознакомленный с руководством по эксплуатации (РЭ) и документацией по поверке, допущенный к работе с электроустановками и имеющие право на поверку (аттестованными в качестве поверителей).

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

• 5.2 К работе с ваттметрами допускаются лица, изучившие требования безопасности по ГОСТ 22261-94, ГОСТ Р 51350-99, инструкцию по правилам и мерам безопасности и прошедшие инструктаж на рабочем месте.

• 5.3 При проведении поверки необходимо принять меры защиты от статического напряжения, использовать антистатические заземленные браслеты и заземлённую оснастку. Запрещается проведение измерений при отсутствии или неисправности антистатических защитных устройств.

• 6.1 Поверку проводить при следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха, °C                              23 ± 5*;

• - относительная влажность воздуха, %                               от 5 до 70;

• - атмосферное давление, мм рт. ст.                               от 626 до 795;

• - напряжение питания, В                                       от 100 до 250;

• - частота, Гц                                                        от 50 до 60.

*температура выбирается в соответствии с руководствами по эксплуатации средств поверки. Все средства измерений, использующиеся при поверке анализаторов, должны работать в нормальных условиях эксплуатации.

• 7.1 Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

• - выполнить операции, оговоренные в документации изготовителя на поверяемый анализатор по его подготовке к работе;

• - выполнить операции, оговоренные в РЭ на применяемые средства поверки по их подготовке к измерениям;

• - осуществить прогрев приборов для установления их рабочих режимов.

• 8.1 Внешний осмотр

  • 8.1.1  При внешнем осмотре проверить:

• - отсутствие механических повреждений и ослабление элементов, четкость фиксации их положения;

• - чёткость обозначений, чистоту и исправность разъёмов и гнёзд, наличие и целостность печатей и пломб;

• - наличие маркировки согласно требованиям эксплуатационной документации.

• 8.1.2  Результаты поверки считать положительными, если выполняются все перечисленные требования. В противном случае анализатор бракуется.

• 8.2 Опробование

  • 8.2.1  Подключить анализатор к сети питания. Включить прибор согласно РЭ.

  • 8.2.2  Нажать клавишу «Preset» на корпусе анализатора.

  • 8.2.3  Убедиться в возможности установки режимов измерений и настройки основных параметров и режимов измерений анализатора.

  • 8.2.4  Результаты опробования считать положительными, если при включении отсутствуют сообщения о неисправности и анализатор позволяет менять настройки параметров и режимы работы.

• 8.3 Идентификация программного обеспечения

Проверку соответствия заявленных идентификационных данных программного обеспечения (ПО) анализатора проводить в следующей последовательности:

• - проверить наименование ПО;

• - проверить идентификационное наименование ПО;

• - проверить номер версии (идентификационный номер) ПО;

• - определить цифровой идентификатор ПО (контрольную сумму исполняемого кода). Для расчета цифрового идентификатора применяется программа (утилита) «MD5_FileChecker». Указанная программа находится в свободном доступе сети Internet (сайт www.winmd5.com).

Результаты поверки считать положительными, если идентификационные данные ПО соответствуют идентификационным данным, приведенным в таблице 3.

Таблица 3

* при работе с версией ПО, более поздней, чем А.06.02, цифровой идентификатор уточняется у производителя

• 8.4 Определение относительной погрешности частоты опорного генератора

  • 8.4.1 Определение относительной погрешности частоты опорного генератора проводить по схеме, приведенной на рисунке 1. Частотомер электронно-счетный подключить к разъему «Ref/Trig Out», расположенному на боковой панели анализатора.

/     ■ ч

3

ч           '

• 1 - анализатор;

• 2 - частотомер электронно-счетный 53152А;

• 3 - стандарт частоты рубидиевый FS 725

Рисунок 1 - Схема измерений погрешности установки частоты выходного сигнала

• 8.4.2  Измерения провести на выходе опорного генератора «Ref/Trig Out», расположенного на боковой поверхности корпуса анализатора.

• 8.4.3  Частоту сигнала измерять при помощи частотомера электронно-счетного 53152А.

• 8.4.4  Результат поверки считать положительным, значение относительной погрешности частоты выходного сигнала опорного генератора анализатора находится в пределах ± 2 • 10'⁶.

• 8.5 Определение уровня собственных шумов анализатора

  • 8.5.1  К измерительным портам анализатора «Port 1 RF output» и «Port 2 » присоединить нагрузки согласованные (50 Ом) из состава набора мер коэффициентов передачи и отражения Agilent 85054D(Agilent 85052D).

  • 8.5.2  Измерить уровень входного сигнала при помощи анализатора.

8.5.3 Результаты поверки считать положительными, если измеренные значения не превысили приведенных в таблице 4.

Таблица 4

• 8.6 Определение погрешностей измерений ослабления (коэффициента передачи). КСВН.

  • 8.6.1  Нажать клавишу «Preset» на корпусе анализатора.

  • 8.6.2  Провести полную двухпортовую калибровку анализатора с использованием соответствующих наборов мер коэффициентов передачи и отражения.

  • 8.6.3  К первому измерительному порту анализатора присоединить согласованную нагрузку (50 Ом) из состава набора мер коэффициентов передачи и отражения Agilent 85054D для анализаторов с типом соединителя N или Agilent 85052D для анализаторов с типом соединителя IX (тракт 3,5 мм).

  • 8.6.4 Для анализаторов, работающих в режиме анализа кабелей и антенн, установить режим измерения потерь на отражение (обратных потерь):

• - нажать клавишу «Mode», затем нажать функциональную клавишу «САТ»;

• - нажать клавишу «Measure 1», затем нажать функциональную клавишу «Return Loss».

• 8.6.5  Для анализаторов, работающих в режиме анализа цепей установить режим измерений параметра SI 1:

• - нажать клавишу «Mode» на корпусе прибора, затем нажать функциональную клавишу «NA».

• - нажать клавишу «Measure 1» на корпусе прибора, затем нажать функциональную клавишу «S11».

• 8.6.6  Провести измерения указанных в п.п. 8.6.4 и 8.6.5 величин не менее чем на пяти частотах в диапазоне рабочих частот включая минимальную и максимальную. Рассчитать абсолютную погрешность измерений модуля (S11). В качестве действительного значения используемой меры коэффициента отражения использовать данные поверки используемой нагрузки.

• 8.6.7  Повторить измерения в соответствии с п.п. 8.6.3 - 8.6.6 с использованием вместо нагрузки согласованной (50 Ом) нагрузок холостого хода «Open» и короткого замыкания «Short». Рассчитать абсолютную погрешность измерений КСВН. В качестве действительного значения используемой меры коэффициента отражения использовать данные поверки используемой нагрузки.

• 8.6.8  Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности измерений КСВН находятся в пределах допустимой погрешности приведенной в ОТ.

• 8.6.9  Перед проверкой погрешности измерений коэффициента ослабления провести калибровку измерительного тракта:

  • 8.6.9.1  Калибровку измерительного тракта проводить по схеме, приведенной на рисунке 2.

  • 8.6.9.2

    

• 1 - анализатор;

• 2 - измерительный кабель

Рисунок 2 - Схема калибровки измерительного тракта перед проведением измерений ослабления

• 8.6.9.3 Для анализаторов, работающих в режиме анализа кабелей и антенн, установить режим измерения ослабления в тракте:

• - нажать клавишу «Mode», затем нажать функциональную клавишу «САТ»;

• - нажать клавишу «Measure 1», затем нажать функциональную клавишу «Insertion Loss (2-Port)»*.

*в случае отсутствия в меню «САТ» функциональной клавиши «Insertion Loss (2-Port)» проверку по п. 8.6 завершить.

• 8.6.9.4 Для анализаторов, работающих в режиме анализа цепе, установить режим измерений параметра S12:

• - нажать клавишу «Mode», затем нажать функциональную клавишу «NA».

• - нажать клавишу «Measure 1», затем нажать функциональную клавишу «S12».

• 8.6.9.5 Измерять ослабление измерительного кабеля.

• 8.6.9.6 Результаты измерений сохранить в виде файла согласно РЭ анализатора.

• 8.6.10 Определение погрешности измерений ослабления проводить по схеме, приведенной на рисунке 3.

  

• 1 - анализатор;

• 2 - аттенюатор коаксиальный (20 дБ) из состава набора мер Agilent 58055А для анализаторов с соединителями типа N или из состава набора мер

Agilent 58053В для анализаторов с соединителями IX типа (тракт 3,5 мм);

• 3 - измерительный кабель

Рисунок 3 - Схема проверки погрешности измерений ослабления

• 8.6.11  Измерять ослабление и установленного в измерительный тракт аттенюатора. Результаты измерений сохранить в виде файла.

• 8.6.12  Повторить измерения ослабления для аттенюаторов 40 дБ или 50 дБ из состава набора мер Agilent 58055А для анализаторов с соединителями ranaN или из состава набора мер Agilent 58053В для анализаторов с соединителями IX типа (тракт 3,5 мм). Результаты измерений сохранить в виде файла.

• 8.6.13  Обработать результаты измерений:

  • 8.6.13.1 Из значений ослабления, измеренных в п.8.6.11 и 8.6.12, вычесть значение ослабления измерительного кабеля, полученное в 8.6.9.4.

• 8.6.14  Рассчитать абсолютную погрешность измерений. В качестве действительного значения используемой меры коэффициента передачи использовать данные поверки используемых аттенюаторов.

• 8.6.15  Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности измерений ослабления находится в пределах допустимой погрешности приведенной в ОТ.

• 8.7 Определение абсолютной погрешности измерений частоты входного сигнала

  • 8.7.1  Определение абсолютной погрешности измерений частоты входного сигнала проводить в режиме частотомера не менее чем на пяти частотах в диапазоне рабочих частот включая минимальную и максимальную.

  • 8.7.2  Определение погрешности измерений частоты входного сигнала проводить по схеме, приведенной на рисунке 4.

    

• 1 - генератор сигналов Agilent E8257D;

• 2 - делитель мощности Agilent 11667 А для анализаторов с типом соединителя N или Agilent 11667 В для анализаторов с типом соединителя IX (тракт 3,5 мм);

• 3 - анализатор;

• 4 - частотомер электронно-счетный 53152А;

• 5 - стандарт частоты рубидиевый FS 725

Рисунок 4 - Схема определения погрешности измерений частоты входного сигнала

• 8.7.3  При помощи генератора подать непрерывный гармонический сигнал на входы частотомера и анализатора.

• 8.7.4  Перевести анализатор в режим частотомера:

  • 8.7.4.1  Нажать на клавишу «Marker».

  • 8.7.4.2 Выбрать тип детектора «Peak».

  • 8.7.4.3 Установить маркер на частоту немодулированного гармонического сигнала при помощи ручки настройки.

  • 8.7.4.4 Нажать функциональную клавишу «More», затем включить режим измерения частоты, выбрав пункт «Freq Count» и изменив значение пункта на «ON».

• 8.7.5  Установить значение полосы обзора анализатора (SPAN):

  • 8.7.5.1  Нажать клавишу «Freq/Dist» на корпусе прибора.

  • 8.7.5.2 Нажать функциональную клавишу «More», затем выбрать пункт «Full Span».

• 8.7.6  Установить количество отсчетов:

  • 8.7.6.1  Нажать клавишу «Sweep 3» на корпусе анализатора.

  • 8.7.6.2 Нажать функциональную клавишу «Points [current settings]», затем выбрать значение параметра «101».

• 8.7.7 Установить значение полосы фильтра промежуточной частоты (RBW):

  • 8.7.7.1 Нажать клавишу «BW 2».

  • 8.7.7.2 Нажать функциональную клавишу «Res BW», затем нажать «Мап».

  • 8.7.7.3 При помощи клавиатуры или ручки настройки анализатора установить максимальное значение полосы пропускания узкополосного фильтра (RBW).

  • 8.7.7.4 После выбора значения полосы пропускания узкополосного фильтра нажать клавишу «Enter».

• 8.7.8  Провести измерения не менее чем на пяти частотах в диапазоне рабочих частот, включая минимальную и максимальную.

• 8.7.9  Установить значение полосы узкополосного фильтра в пределах от 10 кГц до 1 МГц согласно п.8.7.7.

• 8.7.10  Повторить измерения в соответствии с п. 8.7.8.

Рассчитать пределы абсолютной погрешности измерений частоты исходя из соотношения:

± (F_H ' 8_0п + Пив\у ’ Srbw + 0,5 • F_p),

где F_H - измеренное значение частоты,

IIrbw - ширина полосы узкополосного фильтра (RBW),

Srbw - относительная погрешность установки полосы узкополосного фильтра, 5rbw ⁼ 5 % в режиме работы по алгоритму быстрого преобразования Фурье (БПФ), 16 % в шаговом режиме,

F_p - разрешение по частоте

*разрешение по частоте рассчитывается как отношение полосы обзора анализатора к количеству отсчетов (точек) в полосе.

• 8.7.11  Определить погрешность измерений частоты по формуле (1):

А = F_a - F₄, где                                                            (1)

F_a - значение частоты, измеренное анализатором;

F₄ - значение частоты, измеренное частотомером.

• 8.7.12  Результаты поверки считать положительными, если значение погрешности измеренных анализатором значений А находятся пределах, рассчитанных в п. 8.7.11.

• 8.8 Определение абсолютной погрешности измерений мощности

  • 8.8.1 Проверка неравномерности АЧХ анализатора

    • 8.8.1.1 Перед началом определения погрешности измерений мощности анализатором провести калибровку измерительного тракта по схеме, приведенной на рисунке 5.

      

• 1 - генератор сигналов Agilent E8257D;

• 2 - делитель мощности Agilent 11667А для анализаторов с типом соединителя N или Agilent 11667В для анализаторов с типом соединителя IX (тракт 3,5 мм);

• 3 - нагрузка согласованная (50 Ом) из состава калибровочного набора Agilent 85054D для анализаторов с типом соединителя N или Agilent 85052D для анализаторов с типом соединителя IX (тракт 3,5 мм);

• 4 - ваттметр Е4418В с преобразователями N8481A и N8481D для анализаторов с типом соединителя N или N8485A и N8485D для анализаторов с типом соединителя IX (тракт

• 3,5 мм)

Рисунок 5 - Схема калибровки измерительного тракта

• 8.8.1.2 Установить мощность выходного сигнала генератора 0 дБ (исх. 1 мВт).

• 8.8.1.3 Провести измерения мощности при помощи ваттметра Р_и не менее чем на пяти частотах в диапазоне рабочих частот анализатора, включая минимальную и максимальную, а также на частоте 50 МГц.

• 8.8.1.4 Поменять местами нагрузку согласованную и датчик ваттметра.

• 8.8.1.5 Повторить измерения мощности P_2i на частотах, выбранных в п. 8.10.3.

• 8.8.1.6 Рассчитать поправочные коэффициенты для делителя мощности для каждой частоты как разность мощности, измеренной ваттметром в дБ, как

К; = р_}1-р₂₁.

• 8.8.1.7 Определение погрешности измерений мощности сигнала в диапазоне рабочих частот на опорном уровне мощности (1 мВт) проводить по схеме, приведенной на рисунке 6.

  

• 1 - генератор сигналов Agilent E8257D;

• 2 - делитель мощности Agilent 11667А для анализаторов с типом соединителя N или Agilent 11667В для анализаторов с типом соединителя IX (тракт 3,5 мм);

• 3 - анализатор;

• 4 - ваттметр Е4418В с преобразователями N8481А и N8481D для анализаторов с типом соединителя N или N8485A и N8485D для анализаторов с типом соединителя IX (тракт

• 3,5 мм)

Рисунок 6 - Схема проверки погрешности измерений уровня сигнала

• 8.8.1.8 Измерять мощность сигнала при помощи анализатора.

• 8.8.1.9 Измерения провести на частотах, выбранных в п. 8.8.1.3.

• 8.8.1.10 Рассчитать составляющую погрешности измерений мощности А в диапазоне частот по формуле (2):

Л',                                                                              (2)

где Р_о - мощность сигнала, измеряемая ваттметром;

Р' - мощность сигнала, измеряемая анализатором;

К ■ - поправочный коэффициент;

i - индекс, означающий то, что величины, входящие в расчетную формулу, измерены на одной частоте.

Результаты поверки считать положительными, если значение погрешности измерений мощности А', соответствует указанным в таблице 5.

Таблица 5.                               

• 9.1. Результаты поверки оформить протоколом.

• 9.2. При положительных результатах поверки оформить «Свидетельстве о поверке», в соответствии с приложением 1 к «Порядку проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке, утвержденному приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 2 июля 2015 г. N 1815».

• 9.3, При отрицательных результатах поверки оформляется Извещение о непригодности к применению на анализатор с указанием причин, согласно приложению 2 к «Порядку проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке, утвержденному приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 2 июля 2015 г. N 1815».

  

Заместитель начальника ПИО-6

ФГУП «ВНИИФТРИ»

¹

Полоса пропускания разрешающего фильтра 10 Гц, полоса пропускания видеофильтра 10 Гц, согласованная нагрузка прикручена на вход СВЧ, тип детектора - Average.