Методика поверки «ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ОСЦИЛЛОГРАФЫ МОДУЛЬНЫЕ СЕРИИ М9240A» (MП 206.1-233-2017)

Федеральное государственное унитарное предприятие «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»

(ФГУП «ВНИИМС»)

УТВЕРЖДАЮ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Методика поверки

МП 206.1-233-2017 г. Москва 2017

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок осциллографов модульных серии М9240А, изготавливаемых компанией «Keysight Technologies Malaysia Sdn. Bhd.», Малайзия.

Осциллографы модульные серии М9240А (далее - осциллографы) предназначены для исследования формы и измерений амплитудных и временных параметров электрических сигналов.

Интервал между поверками (межповерочный интервал) - 2 года.

Допускается проведение первичной поверки средств измерений при выпуске из производства до ввода в эксплуатацию на основании выборки по ГОСТ Р ИСО 2859-10-2008.

Периодическая поверка средств измерений в случае их использования для измерений 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 их владельца, оформленного в произвольной форме. Соответствующая запись должна быть сделана в свидетельстве о поверке средства измерений.

• 1.1 При поверке выполняются операции, указанные в таблице 1.

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

Таблица 1 - Операции поверки

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

• 2.2   Допускается применять другие средства измерений, 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

К проведению поверки допускаются поверители из числа сотрудников организаций, аккредитованных на право проведения поверки в соответствии с действующим законодательством РФ, изучившие настоящую методику поверки, руководство по эксплуатации на поверяемое средство измерений и имеющие стаж работы по данному виду измерений не менее 1 года.

К проведению поверки допускаются лица, изучившие руководство по эксплуатации прибора и прошедшие проверку знаний правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок напряжением до 1 кВ.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• •     температура окружающего воздуха (23±5) °C;

• •     относительная влажность от 30 до 80 %;

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

• •     напряжение питания переменного тока (220,0±2,2) В;

• •     частота (50,0±0,5) Гц.

Перед поверкой должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• 1. Проверены документы, подтверждающие электрическую безопасность.

• 2. Проведены технические и организационные мероприятия по обеспечению безопасности проводимых работ в соответствии с действующими положениями ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.3-75.

• 3. Средства измерения, используемые при поверке, поверены и подготовлены к работе согласно их руководствам по эксплуатации.

• 7.1    Метрологические характеристики, под лежащие определению

Таблица 4 - Метрологические характеристики

• 7.2   Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемого прибора следующим требованиям:

• 1. Комплектность должна соответствовать руководству по эксплуатации.

• 2. Все органы управления и коммутации должны действовать плавно и обеспечивать надежность фиксации во всех позициях.

• 3. Не должно быть механических повреждений корпуса, лицевой панели, органов управления. Все надписи на панелях должны быть четкими и ясными.

• 4. Все разъемы, клеммы и измерительные провода не должны иметь повреждений и должны быть чистыми.

При наличии дефектов поверяемый прибор бракуется и направляется в ремонт.

• 7.3    Опробование

Опробование проводят по истечении времени самопрогрева.

Проверяется работоспособность, диапазон перемещения линии развертки по вертикали, работа органов управления каналов вертикального и горизонтального отклонения, схемы синхронизации.

Произвести установку органов управление в положение по умолчанию.

Проверка проводится путем подачи поочередно на каждый канал поверяемого осциллографа с калибратора Fluke 9500В симметричного меандра частотой 1 кГц и размахом 1 В. Коэффициент отклонения поверяемого осциллографа установить равным 200 мВ/дел, коэффициент развертки 1 мс/дел. При этом на экране осциллографа должен наблюдаться сигнал с размером изображения по вертикали равным пяти большим делениям шкалы и размером изображения по горизонтали в виде десяти периодов сигнала.

При изменении значения коэффициентов отклонения должно наблюдаться изменение высоты изображения импульсов. При изменении значения коэффициентов развертки должно наблюдаться изменение ширины изображения импульсов.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если все вышеперечисленные операции прошли успешно. Осциллографы не прошедшие опробование бракуют и направляют в ремонт.

Подтверждение соответствия программного обеспечения.

Подтверждение соответствия программного обеспечения проводить в следующем порядке:

• 1. Нажать Пуск -> Keysight М924х InfmiiVision Oscilloscope -> Keysight М924х InfiniiVision SFP

• 2. Выбрать Help -> About

• 3. В открывшемся окне зафиксировать номер версии встроенного ПО. Он должен быть не ниже указанного в таблице 5.

Таблица 5 - Идентификационные данные программного обеспечения

При невыполнении этих требований поверка прекращается и прибор бракуется.

• 7.4 Определение пределов допускаемой абсолютной погрешности коэффициента отклонения на постоянном токе

Определение пределов допускаемой абсолютной погрешности коэффициента отклонения на постоянном токе проводить методом прямых измерений поверяемым прибором амплитуды сигнала, воспроизводимого эталонной мерой - калибратором универсальным Fluke 9100 в следующей последовательности:

• 1. Собрать схему поверки, приведенную на рисунке 1.

  
  
  

Рисунок 1

• 2. Перевести калибратор Fluke 9100 в режим воспроизведения напряжения постоянного тока положительной полярности.

• 3. Выполнить следующие установки осциллографа:

• -  выбрать следующие пункты меню панели управления осциллографом: Main Menu>File>Default Menu;

• - в пункте Default Menu выбрать пункт Factory Default, установив заводские настройки осциллографа;

• - установить коэффициент развертки 200 мкс/дел;

• - установить коэффициент отклонения 5 В/дел;

• - установить положение линии развертки по вертикали на уровне 0,5 деления от нижней части экрана;

• - выбрать следующие пункты меню: Main Menu>Setup>Acquire Menu;

• - в пункте Acquire Menu нажать кнопку Acq Mode и выбрать пункт Averaging;

• - нажать клавишу #of Averages и установить значение «64»;

• - подождать несколько секунд для вступления в силу установок;

• - выбрать следующие пункты меню: Main Menu>Measure>Measurement;

• - в меню Measurement выбрать Add Meas;

• - в меню Add Meas выбрать Source, затем выбрать 1 канал для тестирования;

• - нажать кнопку Туре и выбрать Average>Full Screen, затем нажать Add Measurement.

При этом на экране будет индицироваться текущее значение напряжения (Ux).

• 4. Подавая напряжение с калибратора на вход канала 1 осциллографа и устанавливая соответствующие значения коэффициента отклонения осциллографа согласно таблицы 6 провести измерения.

• 5. Провести измерения по п.п. 1 - 4 для остальных каналов осциллографа. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

• 6. Провести измерения по п.п. 1 - 5 для напряжения постоянного тока отрицательной полярности.

• 7. Определить абсолютную погрешность коэффициентов отклонения на постоянном токе по формуле:

AU = Ux-Uo;                (1)

где U_x - значение амплитуды, измеренное поверяемым осциллографом, В;

Uo - значение амплитуды, установленное на калибраторе, В.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если во всех поверяемых точках погрешность измерения соответствует требованиям п. 7.1 настоящей Методики.

При невыполнении этих требований, прибор бракуется и направляется в ремонт. Таблица 6

Примечание: при малых коэффициентах отклонения 1 мВ/дел; 2 мВ/дел и 5 мВ/дел на результат измерений может оказывать большое влияние шум. В этом случае необходимо использовать блокирующий конденсатор, который шунтирует шум. Например, типа Keysight 11742А. Схема подключения конденсатора приведена на рисунке 2.

Блокирующий конденсатор

Ко входу осциллографа

заглушка

Рис. 2

• 7.5 Определение ширины полосы пропускания

Определение ширины полосы пропускания осциллографа проводить методом прямых измерений поверяемым прибором частоты испытательного сигнала, воспроизводимого эталонной мерой - калибратором осциллографов Fluke 9500В в следующей последовательности:

• 1. Собрать схему поверки, приведенную на рисунке 3.

  

  Рисунок 3

• 2. Выполнить следующие установки осциллографа:

• -  выбрать следующие пункты меню панели управления осциллографом: Main Menu>Default Setup;

• - установить для канала 1 связь по постоянному току (DC);

• - установить для канала 1 входное сопротивление 50 Ом;

• - установить коэффициент развертки 500 нс/дел, коэффициент отклонения 20 мВ/дел;

• - выбрать следующие пункты меню: Main Menu>Setup>Acquire Menu;

• - в пункте Acquire Menu нажать кнопку Acq Mode и выбрать пункт Averaging;

• - нажать клавишу #of Averages и установить значение «8»;

• - подождать несколько секунд для вступления в силу установок;

• 3. Установить на выходе калибратора Fluke 9500В синусоидальный сигнал частотой 1 МГц и размахом 120 мВ, размах сигнала - 6 делений.

• 4. Подать сигнал с калибратора на вход канала 1 осциллографа.

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

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

• 7. Измерить по экрану осциллографа величину размаха сигнала калибратора на указанной в п. 6 частоте.

• 8. Провести измерения по п.п. 1 - 7 для остальных каналов осциллографа.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если размах сигнала на указанных частотах не менее 84 мВ.

При невыполнении этих требований, прибор бракуется и направляется в ремонт.

• 7.6 Определение пределов допускаемой относительной погрешности частоты внутреннего опорного генератора

Определение пределов допускаемой относительной погрешности частоты внутреннего опорного генератора поверяемого осциллографа проводить в следующей последовательности:

• 1. Собрать схему поверки, приведенную на рисунке 4.

  
  

  Рисунок 4

• 2. Подключить ко входу внешней опорной частоты калибратора источник стабильной частоты с относительной погрешностью частоты внутреннего опорного генератора не

хуже 2,5 10'⁷. Например, стандарт частоты рубидиевый FS 725. Выполнить синхронизацию калибратора с внешним стандартом частоты.

• 3. Установить на выходе калибратора Fluke 9500В синусоидальный сигнал частотой 10 МГц и размахом 1 В.

• 4. Подать сигнал на вход канала 1 осциллографа.

• 5. Выполнить следующие установки осциллографа:

• -  выбрать следующие пункты меню панели управления осциллографом: Main Menu> Autoscale;

• - установить коэффициент отклонения 200 мВ/дел.

• - установить коэффициент развертки 5 нс/д ел.

• 6. Плавно вращая ручку уровня запуска установить изображение сигнала на экране осциллографа ровно на пересечении горизонтальных и вертикальных линий шкалы.

• 7. Убедиться, что смещение по горизонтали установлено в 0,0 с.

• 8. Провести следующие измерения:

• - установить коэффициент развертки 1 мс/дел;

• - вращать ручку смещения по горизонтали до значения 1 мс;

• - снова установить на осциллографе коэффициент развертки 5 нс/дел.

• - измерить число наносекунд от центра пересечения основной шкалы до сигнала в окне «Задержка». Каждая наносекунда соответствует погрешности опорного генератора осциллографа в 1 ppm.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если погрешность опорного генератора осциллографа не превышает 2,3 ppm.

При невыполнении этих требований, прибор бракуется и направляется в ремонт.

• 7.7 Определение минимального уровня входного сигнала внутренней и внешней синхронизации

Определение минимального уровня входного сигнала внутренней и внешней синхронизации (чувствительности схемы синхронизации) проводить методом прямых измерений амплитуды сигнала, подаваемого на вход (вход для внешней синхронизации) осциллографа.

Определение минимального уровня входного сигнала внутренней синхронизации проводить с помощью калибратора Fluke 9500В в следующей последовательности:

• 1. Собрать схему поверки, приведенную на рис. 3.

• 2. Выполнить следующие установки осциллографа:

• -  выбрать следующие пункты меню панели управления осциллографом: Main Menu>Default Setup;

• - выбрать следующие пункты меню: Main Menu>Trigger>Trigger Mode and Coupling Menu;

• - в пункте меню Trigger Mode and Coupling Menu нажать Mode и выбрать Normal;

• - установить для канала 1 входное сопротивление 50 Ом.

Для коэффициента отклонения 5 мВ/дел:

• 3. Установить на выходе калибратора Fluke 9500В сигнал с частотой, соответствующей верхней граничной частоте полосы пропускания поверяемого осциллографа и размахом 10 мВ.

• 4. Выбрать следующие пункты меню: Main Menu>Autoscale.

• 5. Установить коэффициент отклонения осциллографа 5 мВ/дел, коэффициент развертки 10 нс/дел.

• 6. Подать сигнал с выхода калибратора на вход канала 1 осциллографа.

• 7. Уменьшить выходной сигнал калибратора до уровня 1 деления по вертикали (5 мВ). Сигнал должен наблюдаться стабильно и четко.

• 8. Провести измерения по п.п. 3-7 для остальных каналов осциллографа. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

Для коэффициента отклонения 10 мВ/дел:

• 9. Установить на выходе калибратора Fluke 9500В сигнал с частотой, соответствующей верхней граничной частоте полосы пропускания поверяемого осциллографа и размахом 20 мВ.

• 10. Выбрать следующие пункты меню: Main Menu>Autoscale.

• 11. Установить коэффициент отклонения осциллографа 10 мВ/дел, коэффициент развертки 10 нс/дел.

• 12. Подать сигнал с выхода калибратора на вход канала 1 осциллографа.

• 13. Уменьшить выходной сигнал калибратора до уровня 0,6 деления по вертикали (6 мВ). Сигнал должен наблюдаться стабильно и четко.

• 14. Провести измерения по п.п. 9-13 для остальных каналов осциллографа. При этом неиспользуемые каналы должны быть отключены.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если значения минимального уровня сигнала внутренней синхронизации соответствуют требованиям п. 7.1 настоящей Методики.

При невыполнении этих требований, прибор бракуется и направляется в ремонт.

Определение минимального уровня входного сигнала внешней синхронизации проводить с помощью калибратора Fluke 9500В в следующей последовательности:

• 1. Выполнить следующие установки осциллографа:

• -  выбрать следующие пункты меню панели управления осциллографом: Main Menu>Default Setup;

• - выбрать следующие пункты меню: Main Menu>Trigger>Trigger Mode and Coupling Menu;

• - в пункте меню Trigger Mode and Coupling Menu нажать Mode и выбрать Normal;

• - установить для канала 1 входное сопротивление 50 Ом.

В диапазоне частот от 0 до 100 МГц

• 2. Соединить выход калибратора с входом внешней синхронизации осциллографа «ЕХТ TRIG IN».

• 3. Выбрать следующие пункты меню панели управления осциллографом: Main Menu>Trigger>Trigger Menu.

• 4. В пункте Trigger Menu выбрать Source и далее выбрать External.

• 5. Установить на выходе калибратора Fluke 9500В сигнал с частотой 100 МГц и размахом 200 мВ.

• 6. Подать сигнал с выхода калибратора на вход внешней синхронизации «ЕХТ TRIG IN» поверяемого осциллографа.

• 7. Наблюдать в верхней части экрана отсутствие свечения индикатора синхронизации (Trig’d indicator). Если индикатор светится - синхронизация отсутствует.

В диапазоне частот от 100 до 200 МГц

• 8. Соединить выход калибратора с входом внешней синхронизации осциллографа «ЕХТ TRIG IN».

• 9. Выбрать следующие пункты меню панели управления осциллографом: Main Menu>Trigger>Trigger Menu.

• 10. В пункте Trigger Menu выбрать Source и далее выбрать External.

• 11. Установить на выходе калибратора Fluke 9500В сигнал с частотой 200 МГц и размахом 350 мВ.

• 12. Подать сигнал с выхода калибратора на вход внешней синхронизации «EXT TRIG IN» поверяемого осциллографа.

• 13. Наблюдать в верхней части экрана отсутствие свечения индикатора синхронизации (Trig’d indicator). Если индикатор светится - синхронизация отсутствует.

Результаты поверки считаются удовлетворительными, если значения минимального уровня сигнала внешней синхронизации соответствуют требованиям п. 7.1 настоящей

При невыполнении этих требований, прибор бракуется и направляется в ремонт.

При положительных результатах поверки в паспорте прибора производится запись о годности к применению и (или) выдается свидетельство о поверке.

При отрицательных результатах поверки прибор не допускается к дальнейшему применению, в паспорт вносится запись о непригодности его к эксплуатации, знак предыдущей поверки гасится, свидетельство о поверке аннулируется и выдается извещение о непригодности.

Заместитель начальника отдела 206.1

ФГУП «ВНИИМС»

Начальник сектора отдела 206.1

ФГУП «ВНИИМС»