Методика поверки «ГСИ. Генераторы импульсов серии АКИП-3300» (ПР-03-2017МП)

Государственная система обеспечения единства измерений Акционерное общество «Приборы, Сервис, Торговля»

(АО «ПриСТ»)

УТВЕРЖДАЮ лавный метролог <ПриСТ»

А.Н. Новиков

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Генераторы импульсов серии АКИП-3300

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ПР-03-2017МП г. Москва 2017 г.

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок генераторов импульсов серии АКИП-3300, изготавливаемых фирмой «Shijiazhuang Suin Instruments Со., Ltd », Китай.

Генераторы импульсов серии АКИП-3300 (далее - генераторы) предназначены для формирования импульсов напряжения прямоугольной формы.

Межповерочный интервал 1 год.

Периодическая поверка генераторов 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 генераторов, 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

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.;

поверки должны быть выполнены следующие и организационные мероприятия по обеспечению в соответствии с действующими положениями

• -  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 генераторов 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 генераторов 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 погрешности установки частоты и периода повторения импульсов проводить путем сличения установленного на генераторе значения частоты и периода с показаниями частотомера универсального CNT-90XL, подключенного к выходу генератора.

• 7.4.1 Выход генератора с регулируемыми параметрами подключить ко входу частотомера.

• 7.4.2 На частотомере установить согласно руководству по эксплуатации:

• - режим измерения частоты,

• - связь по постоянному току,

• - сопротивление входа 50 Ом,

• - запуск по нарастающему фронту, уровень запуска «Manual»,

• - время счета 1 с,

• - аттенюатор 10х.

• 7.4.3 На генераторе установить согласно руководства по эксплуатации: тип импульса «нормальный, положительный»; уровень выходного напряжения 2,5 В; задержка -минимальная; скважность 50 %; время нарастания и спада (для модификации АКИП-3307) -минимальные.

• 7.4.4  Установить на частотомере уровень запуска согласно руководству по эксплуатации равный среднему значению между верхним и нижнем уровнем сигнала ([Иверх + Иниз]/2).

• 7.4.5 Провести измерения частоты, устанавливая на генераторе значения из ряда: 0,1 Гц; 100 Гц; 1 кГц; 100 кГц; 50 МГц.

• 7.4.6 Определить относительную погрешность установки частоты df по формуле (1):

Sf=(fr-f4)/f4                                  (1),

где: fp- значение частоты, установленное на генераторе, Гц,

/ч- значение частоты, измеренное частотомером, Гц.

• 7.4.7 Установить на частотомере режим измерения периода.

• 7.4.8 Провести измерения периода, устанавливая на генераторе значения из ряда: 30 нс, 1 мкс, 1 мс, 1 с, 100 с.

• 7.4.9 Определить абсолютную погрешность установки периода АТ по формуле (2):

ДТ = Тг-Т_ч                                 (2),

где: Тг- значение периода, установленное на генераторе, с,

Тч - значение периода, измеренное частотомером, с.

• 7.4.10 Провести измерения по п.п. 7.4.1 - 7.4.9 для каждого канала генератора с регулируемыми параметрами.

Результаты поверки считать положительными, если значения погрешностей, определенных по формулам (1) и (2) находятся в пределах:

• - пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ±5 -10'⁵;

• - пределы допускаемой относительной погрешности установки периода ±(5-1О'⁵-Тг + 15-10'¹²), с,

где Тг- значение периода, установленное на генераторе, с.

Определение абсолютной погрешности установки длительности импульсов проводить путем сличения установленного на генераторе значения длительности импульсов с показаниями частотомера универсального CNT-90XL, подключенного к выходу генератора.

• 7.5.1  Выход генератора с регулируемыми параметрами подключить ко входу частотомера.

• 7.5.2 На частотомере установить согласно руководству по эксплуатации:

• - режим измерения длительности,

• - связь по постоянному току,

• - сопротивление входа 50 Ом,

• - уровень запуска «Manual»,

• - время счета 1 с,

• - аттенюатор 1 Ох.

• 7.5.3 На генераторе установить согласно руководству по эксплуатации: тип импульса «нормальный, положительный»; уровень выходного напряжения 2,5 В; задержка -минимальная, время нарастания и спада (для модификации АКИП-3307) - минимальные.

• 4.5.4  Установить на частотомере уровень запуска, согласно руководству по эксплуатации, равный среднему значению между верхним и нижнем уровнем сигнала ([Иверх + Иниз]/2).

• 7.5.5 Установить на генераторе длительность импульса 10 нс, период не менее 30 нс, где t - установленное значение длительности.

• 7.5.6 Провести измерения длительности частотомером.

• 7.5.7 Повторить измерения по п.п. 7.5.4 - 7.5.5 для значений длительности 500 нс, 1 мкс, 10 мс, 1 с, 100 с, установив период не менее 2-t.

• 7.5.8 Определить абсолютную погрешность установки длительности импульсов At по формуле (3):

At = tr - tq                                           (3),

где: tr - значение длительности импульсов, установленное на генераторе, с, tq - значение длительности импульсов, измеренное частотомером, с.

• 7.5.9 Провести измерения по п.п. 7.5.1 - 4.7.1.8 для каждого канала генератора с регулируемыми параметрами.

Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности, определенные по формуле (3) находятся в пределах, указанных в таблице 5.

Таблица 5 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки длительности импульсов

Определение абсолютной погрешности установки задержки импульсов проводить путем сличения установленного на генераторе значения задержки импульсов с показаниями частотомера универсального CNT-90XL, подключенного к выходам генератора.

• 7.6.1 На частотомере установить согласно руководству по эксплуатации настройки для канала А и В:

• - режим измерения временных интервалов канала А относительно канала В,

• - связь по постоянному току,

• - сопротивление входа 50 Ом,

• - запуск по нарастающему фронту, уровень запуска «Manual»,

• - время счета 1 с,

• - аттенюатор 1 Ох.

• 7.6.2 На генераторе установить согласно руководству по эксплуатации: тип импульса «нормальный, положительный»; уровень выходного напряжения 2,5 В; длительность импульса 20 нс, время нарастания и спада (для модификации АКИП-3307) - минимальные.

• 7.6.3 Перед проведением измерений определить разницу задержки в измерительных кабелях do. Для этого собрать схему, представленную на рисунке 1 (Выход генератора с регулируемыми параметрами подключить через тройник кабелем 1 - ко входу А частотомера и кабелем 2 - ко входу В частотомера)

  

• 7.6.4  Установить на частотомере уровень запуска, согласно руководству по эксплуатации, равный среднему значению между верхним и нижнем уровнем сигнала ([Иверх + Иниз]/2).

• 7.6.5 Провести измерения разницы задержки в измерительных кабелях do, измерив временной интервал между фронтами сигналов, поступающих на вход А и В частотомера.

• 7.6.6 Провести измерение задержки импульсов. Для этого: выход синхронизации генератора подключить ко входу А частотомера кабелем 1, выход генератора с регулируемыми параметрами подключить ко входу В частотомера кабелем 2.

• 7.6.7 Установить на генераторе задержку импульса 10 нс, период - не менее 3 (t+d), где t - установленное значение длительности, d - установленное значение задержки.

• 7.6.5  Установить на частотомере уровень запуска, согласно руководству по эксплуатации, равный среднему значению между верхним и нижнем уровнем сигнала ([Иверх + Иниз]/2).

• 7.6.6 Провести измерения задержки частотомером, измерив временной интервал между фронтами синхроимпульса и задержанного импульса.

• 7.6.7 Повторить измерения по п.п. 7.6.4 - 7.6.5 для значений задержки 500 нс, 1 мкс, 10 мс, 1 с, установив период не менее 3 • (t+d).

• 7.6.8 Определить абсолютную погрешность установки задержки импульсов Ad по формуле (4):

Ad — dr — dq - do                                      (4),

где: dr - значение задержки импульсов, установленное на генераторе, с, dq - значение временного интервала, измеренное частотомером, с, do - разница задержки в измерительных кабелях, измеренная по п. 7.6.5.

• 7.6.9 Провести измерения по п.п. 7.6.6 - 7.6.8 для каждого канала генератора с регулируемой задержкой.

Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности, определенные по формуле (4) находятся в пределах, указанных в таблице 6.

Определение абсолютной погрешности установки уровня выходного напряжения проводить методом прямых измерений осциллографом цифровым запоминающим HDO6106R в следующей последовательности:

• 7.7.1 Выход генератора с регулируемым уровнем подключить на вход канала 1 осциллографа.

• 7.7.2 На осциллографе установить согласно руководству по эксплуатации следующие настройки:

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

• - сопротивление входа 50 Ом, связь по постоянному току;

• - коэффициент развертки 1 мс/дел;

• 7.7.3 На генераторе установить согласно руководству по эксплуатации: тип импульса «нормальный, положительный», период 1 мс, длительность импульса 500 мкс, уровень выходного напряжения 50 мВ.

• 7.7.4 Настройками коэффициента отклонения осциллографа установить размер изображения импульса не меньше 4 делений по вертикали, сигнал установить по центру экрана.

• 7.7.5 В меню «Измерения» осциллографа выбрать измерения согласно руководству по эксплуатации: «Измерение разности между верхним и нижнем уровнем сигнала (Uampl)», как показано на рисунке 2. Включить статистику измерений. Нажать на передней панели осциллографа кнопку «Очистка экрана» и произвести считывание среднего значения результата измерения при числе статистки измерений не менее 50.

  

  Рисунок 2 - Измерение разности между верхним и нижнем уровнем сигнала (Uampl)

  7.7.6 Повторить измерения по п.п. 4.7.2.3 - 4.7.2.5 для значений уровня выходного напряжения генератора: 400 мВ, 500 мВ, 1 В, 1,1 В, 5 В. Для модификации АКИП-3307

дополнительно провести измерение уровня выходного напряжения 10 В.

• 7.7.7 Определить абсолютную погрешность установки уровня выходного напряжения генератора по формуле (5):

AU = UycT - Цдейств                               (5),

где: UycT - значение уровня выходного напряжения, установленное на генераторе, мВ, Цдейств - действительное значение уровня выходного напряжения, измеренное осциллографом, мВ.

• 7.7.8 Провести измерения по п.п. 7.7.1 - 7.7.7 для каждого канала генератора с регулируемым выходным уровнем.

Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности, определенные по формуле (5) находятся в пределах, определенных по формуле (6):

±(0,02'U + 0,05 В)                                    (6),

где U - значение установленного уровня выходного напряжения на генераторе, В

Определение абсолютной погрешности установки уровня постоянного смещения проводить методом прямых измерений осциллографом цифровым запоминающим HDO6106R в следующей последовательности:

• 7.8.1 Выход генератора с регулируемым уровнем подключить на вход канала 1 осциллографа.

• 7.8.2 На осциллографе установить согласно руководству по эксплуатации следующие настройки:

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

• - сопротивление входа 50 Ом, связь по постоянному току;

• - коэффициент развертки 1 мс/дел;

• 7.8.3 На генераторе установить согласно руководству по эксплуатации: тип импульса «нормальный, положительный», период 1 мс, длительность импульса 500 мкс, уровень выходного напряжения - минимальный.

• 7.8.4 В меню «Измерения» осциллографа выбрать измерения согласно руководству по эксплуатации: «Измерение среднего значения (Mean)».

• 7.8.5 На генераторе установить согласно руководству по эксплуатации значение постоянного смещения +50 мВ.

• 7.8.6 Установками коэффициента отклонения и регулировкой постоянного смещения осциллографа установить отображение сигнала в пределах экрана осциллографа.

• 7.8.7 Включить статистику измерений. Нажать на передней панели осциллографа кнопку «Очистка экрана» и произвести измерение постоянного смещения при числе статистки измерений не менее 50.

• 7.8.8 Повторить измерения по п.п. 4.7.2.3 - 4.7.2.7 для значений уровня постоянного смещения, задаваемого на генераторе: +400 мВ, +500 мВ, +1 В, +1,1 В, +5 В.

• 7.8.9 Повторить измерения по п.п. 7.8.3 - 7.8.8 для отрицательных значений уровня постоянного смещения, задаваемого на генераторе.

• 7.8.10 Определить абсолютную погрешность установки уровня постоянного смещения по формуле (7):

AU = Цуст - Цдейств                              (7),

где: Цуст-значение уровня постоянного смещения, установленное на генераторе, мВ, Цдейств - действительное значение уровня постоянного смещения, измеренное осциллографом, мВ.

4.7.7.11 Провести измерения по п.п. 7.8.1 - 7.8.10 для каждого канала генератора с регулируемым уровнем постоянного смещения.

Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности, определенные по формуле (7) находятся в пределах, определенных по формуле (8):

±(0,05 • |Ucm| + 0,05)                                     (8),

где Ucm - значение установленного постоянного смещения на выходе генератора, В

Определение длительности фронта и среза импульсов проводить методом прямых измерений осциллографом цифровым запоминающим HDO6106R в следующей последовательности:

• 7.9.1 Выход генератора с регулируемыми параметрами подключить на вход канала 1 осциллографа.

• 7.9.2 На осциллографе установить согласно руководству по эксплуатации следующие настройки:

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

• - режим HD-выключен;

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

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

• - настройки экрана: тип - Вектор, накопление - Выключено;

• - режим измерения: Время нарастания (Rise (10%-90%)) или время спада (Fall (10%-90%)), статистика измерений включена;

• - коэффициент отклонения - > 10 мВ/дел.

• 7.9.3 На генераторе установить согласно руководству по эксплуатации: тип импульса «нормальный, положительный», период 1 мс, длительность импульса 500 мкс, уровень выходного напряжения 1 В. Для модификации АКИП-3307 установить минимальное значение длительности фронта и среза, согласно руководству по эксплуатации.

• 7.9.4 В меню «Измерения» осциллографа выбрать измерения времени нарастания (длительности фронта) (Rise (10%-90%)) согласно руководству по эксплуатации.

• 7.9.6 Установками коэффициента отклонения и регулировкой постоянного смещения осциллографа установить отображение сигнала в пределах экрана осциллографа.

• 7.9.7 Включить статистику измерений. Нажать на передней панели осциллографа кнопку «Очистка экрана» и произвести измерение длительности фронта при числе статистки измерений не менее 50.

• 7.9.8 Повторить измерения по п.п. 7.9.1 - 7.9.7 для длительности среза импульсов, выбрав в меню «Измерения» осциллографа измерение времени спада (длительности среза) (Fall (10%-90%)).

• 7.9.9 Для модификации АКИП-3307 повторить измерения по п.п. 4.9.1 - 4.9.8 для нескольких значений длительности фронта и среза (не менее 3 значений), равномерно распределенных по диапазону устанавливаемых значений. При этом установить значение длительности импульса не менее t = 2-Дф + t_c), значение периода - не менее 2 t где 1ф и t_c -установленное значение длительности фронта и среза, t - установленное значение длительности импульса.

• 7.9.10 Определить длительность фронта и среза импульсов по формуле (9):

  

где tx - значение длительности фронта и среза, измеренное осциллографом, нс;

to - собственное время нарастания переходной характеристики осциллографа, нс.

• 7.9.11 Провести измерения по п.п. 7.9.1 - 7.9.10 для каждого канала генератора с регулируемыми параметрами.

Результаты поверки считать положительными, если значения длительности фронта и среза и погрешность установки длительности фронта и среза (для модификации АКИП-3307) соответствуют данным, приведенным в таблице 7.

Таблица 7 - Определение длительности фронта и среза импульсов

8 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 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 применению, в паспорт вносится запись о непригодности его к эксплуатации, знак предыдущей

аннулируется