Методика поверки «ГСОЕИ. Осциллографы Infiniium V» (651-21-046 МП)

СОГЛАСОВАНО

Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной работе ФГУП «ВНИИФТРИ»

Государственная система обеспечения единства измерений

Осциллографы Infiniium V

Методика поверки

651-21-046 МП р.п. Менделеево 2021 г.

• 1.1    Настоящая методика распространяется на осциллографы Infiniium V (далее - осциллографы) модификаций DSOV084A. DSAV084A. MSOV084A. DSOV134A. DSAV134A. MSOV134A. DSOV164A. DSAV164A. MSOV164A. DSOV204A. DSAV204A. MSOV204A. DSOV254A. DSAV254A. MSOV254A. DSOV334A. DSAV334A. MSOV334A. изготовленные компанией «Keysight Technologies Malaysia Sdn. Bhd.». Малайзия, устанавливает методы, порядок и объем первичной и периодической поверок.

• 1.2   При проведении поверки должна быть обеспечена прослеживаемость к ГЭТ 182-2010 (Государственный первичный специальный эталон единицы импульсного электрического напряжения с длительностью импульса от 4-10'¹¹ до 110'^? с).

• 1.3    Методика поверки реализуется посредством методов прямых измерений.

• 1.4   Объем первичной и периодической поверок приведен в таблице 1.

• 1.5    Интервал между поверками - 1 год.

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

Таблица 1

• 2.2 Допускается проведение поверки на меньшем числе поддиапазонов измерений и меньшем количестве режимов измерений, которые используются при эксплуатации по соответствующим пунктам настоящей методики поверки. Соответствующая запись должна быть сделана в эксплуатационных документах и свидетельстве о поверке на основании решения эксплуатирующей организации.

• 2.3 При получении отрицательных результатов при выполнении любой из операций, приведенных в таблице 1. поверка прекращается и осциллограф признается непригодным к применению.

• 3.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

-температура окружающего воздуха. °C                     от 18 до 28:

-относительная влажность окружающего воздуха. %. не более       до 80;

питание от сети переменного тока частотой 50 Гц от 198 до 242:

• 3.2 Перед проведением поверки выполнить следующие подготовительные работы:

• - проверить комплектность осциллографа, в соответствии с РЭ:

• - проверить наличие действующих свидетельств о поверке средств измерений:

• - осциллограф и средства поверки должны быть выдержаны при нормальных условиях не менее 1 ч.

• 4.1 К поверке допускаются лица со средним техническим и высшим образованием, аттестованные на право поверки средств измерений радиоэлектронных и радиотехнических величин. изучившие техническую и эксплуатационную документацию на осциллографы и используемые средства поверки.

• 5.1 При проведении поверки применятьсредства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2

• 5.2 Вместо указанных в таблице 2 средств поверки разрешается применять другие приборы. обеспечивающие определение соответствующих параметров с требуемой точностью.

• 5.3 Применяемые средства поверки должны быть исправны и поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 6.1 При проведении поверки необходимо соблюдать:

- требования по технике безопасности, указанные в эксплуатационной документации (далее - ЭД) на используемые средства поверки;

• - правила по технике безопасности, действующие на месте поверки;

• - ГОСТ 12.3.019-80. «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

• 7.1 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.

• 7.2    Результаты поверки считать положительными, если выполняются все перечисленные в п. 7.1 требования. В противном случае осциллограф бракуется.

• 8.1 Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

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

• - выполнить операции, оговоренные в руководстве по эксплуатации (далее - РЭ) на применяемые средства поверки по их подготовке к измерениям;

• - осуществить прогрев приборов хля установления их рабочих режимов.

• 8.2 Опробование

  • 8.2.1 Подготовить осциллограф к работе в соответствии с технической документацией изготовителя. Проверить отсутствие сообщений о неисправности в процессе загрузки осциллографа.

  • 8.2.2 Результаты поверки считать положительными, если выполняются процедуры, приведенные в пп. 8.2.1.

Проверку соответствия заявленных идентификационных данных ПО осцихтографа провести в следующей последовательности:

• - проверить наименование ПО;

• - проверить идентификационное наименование ПО;

• - проверить номер версии (идентификационный номер) ПО;

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

Таблица 3

• 10.1 Определение абсолютной погрешности установки напряжения смещения

  • 10.1.1 Абсолютную погрешность установки напряжения смещения определять по формуле (1):

Асм ^— ± (Абаз + Ao) ;                                   (1)

где Абаз = - базовая составляющая погрешности установки напряжения смещения;

Ао = -составляющая погрешности установки напряжения смещения из-за дрейфа «нуля».

• 10.1.2 Определение составляющей погрешности установки напряжения смещения из-за дрейфа «нуля»

  • 10.1.2.1 Прогреть осциллограф в течении 30 минут.

  • 10.1.2.2 Установить значение входного импеданса 50 Ом.

  • 10.1.2.3 Отсоединить все кабели от входов осциллографа.

  • 10.1.2.4 Нажать клавишу DEFAULTSETUP для настройки осциллографа:

• - нажать программную клавишу SETUP>ACQUISITION....;

• - когда отобразится меню ACQUISITION, сделать установки в соответствии с рисунком 1.

• 10.1.2.5 Настроить осциллограф для измерения напряжения следующим образом:

• - установить коэффициент отклонения канала 1 равным 10 мВ/дел;

• - перейти на вкладку Vertical Meas в левой стороне экранаи перетащить значок Средняя измерения на канал 1 сигнала

• - нажать программную клавишу «Vavg» в левом нижнем углу экрана измерений (рисунок 2).

Когда отобразиться программное окно ENTERMEASUREMENTINFO, выбрать значения:

Source = Channel 1;

Measurement area = Entire Display;

и нажать программную клавишу ОК (рисунок 3).

Sampling Mode

О Real Time

• • Segmented

ф Roll Mode

Sin(x)/x Interpolation

| Auto_______________________V 1

Analog Averaging

Q Enabled

• # of Averages

1256            |~V~j~A~|

Рисунок 1

Рисунок 3

• 10.1.2.6 Нажать клавишу CLEARDISPLAY на осциллографе и подождать, пока значение #Avgs в левом верхнем углу экрана осциллографа не станет равно 256.

• 10.1.2.7 Записать полученное значение среднего напряжения U_Cp (определяется как «Mean» на экране осциллографа) в таблицу 4.

Таблица 4

П р и м е ч а н и е - Если поверх всех значений в нижней части экрана осциллографа отображается знак вопроса, необходимо нажать клавишу CLEARDISPLAY и подождать, пока значение #Avgs в левом верхнем углу экрана осциллографа не станет равно 256.

• 10.1.2.8 Изменить значение коэффициента отклонения канала 1 на 10 мВ/дел. нажать клавишу CLEAR DISPLAY и подождать, пока значение #Avgs в левом верхнем углу экрана осциллографа не стает равно 256. затем записать полученное значение среднего напряжения U_cp (определяется как «Mean» на экране осциллографа) в таблицу 4.

• 10.1.2.9 Повторить операции п. 10.1.2.8 для всех значений коэффициента отклонения канала 1 из таблицы 4.

• 10.1.2.10 Нажать клавишу Default Setup, отключить канал 1 и включить канал 2.

• 10.1.2.11 Настроить осциллограф для измерения значения U_cp на канале 2:

• - нажать программную клавишу SETUP MENU и выбрать значение ACQUISITION:

• - когда отобразится меню ACQUISITION SETUP, установить значение #Avgs равным 256:

• - изменить значение коэффициента отклонения канала 2 на 5 мВ/дел:

• - нажать программную клавишу «Vavg» в левом нижнем углу экрана измерений (рисунок 2):

• - когда отобразиться программное окно ENTER MEASUREMENT INFO, выбрать значения:

Source = Channel 2

Measurement area = Entire Display

и нажать программную клавишу ОК (рисунок 3).

• 10.1.2.12 Нажать клавишу CLEAR DISPLAY на осциллографе и подождать, пока значение #Avgs в левом верхнем углу экрана осциллографа не стает равно 256.

Записать полученное значение среднего напряжения U_cp (определяется как «Mean» на экране осциллографа) в таблицу 4.

Повторить пункт 10.1.2.10 для всех значений коэффициента отклонения канала 2 из таблицы 4.

• 10.1.2.13 Повторить операции п.п. 10.1.2.10 - 10.1.2.12 для каналов 3 и 4.

• 10.1.2.14 Провести вышеописанные операции для значения импеданса, равного 1 МОм. записывая измеренные значения в таблицу 5.

Таблица 5

• 10.1.2.15 Результаты поверки считать положительными, если значения U_cp находятся в пределах, приведенных в графе 2 таблиц 4 и 5. В противном случае осциллограф бракуется и направляется в ремонт.

• 10.1.3 Определение базовой составляющей погрешности установки напряжения смещения

  • 10.1.3.1 Подключить калибровочный выход осциллографа через тройник ко входу 1 осциллографа и входу цифрового мультиметра.

  • 10.1.3.2 Нажать клавишу DEFAULTSETUP для настройки осциллографа - нажать программную клавишу SETUPMENU и выбрать значение ACQUISITION: когда отобразится меню ACQUISITION SETUP, сделать установки в соответствии с рисунком 1.

  • 10.1.3.3 Установить коэффициент отклонения 1 канала 5 мВ/дел. В меню ACQUISI I ION выбрать ENABLED AVERAGING и ввести количество усреднений равное 256. Когда отобразиться программное окно ENTERMEASUREMENTINFO, выбрать значения:

Source = Channel 1;

Measurement area = Entire Display;

и нажать программную клавишу ОК (рисунок 4).

• 10.1.3.4 Установить значение напряжения смещения 1 канала равным плюс 60 мВ и значение импеданса 50 Ом.

• 10.1.3.5 Установить значение выходного напряжения источника питания равным плюс 60 мВ.

• 10.1.3.6 Нажать клавишу CLEARDISPLAY на осциллографе и подождать, пока значение #Avgs в левом верхнем углу экрана осциллографа не станет равно 256.

• 10.1.3.7 Включить на осциллографе функцию автоматического измерения среднего значения напряжения Vavg. и в окне измерения выбрать MEASURMENT AREA - ENTIRE DISPLAY.

Fl© Corf qi         TftQQar Медеин AnshTe -TjlitK*, -чЧр                                                        6 2C AM

Рисунок 4

• 10.1.3.8 Нажать кнопку CLEAR DISPLAY. После достижения показаний счетчика усреднений в верхнем левом углу дисплея значения 256. записать показания мультиметра U_M- и показания U_Ocu+(Vavg) осциллографа в таблицу 6.

• 10.1.3.9 Рассчитать Абаз-как разницу между показаниями мультиметра U_M+ и показаниями Uocu+.

• 10.1.3.10 Установить значение выходного напряжения источника питания равным минус 60 мВ.

• 10.1.3.11 Установить значение напряжения смещения 1 канала равным минус 60 мВ и значение импеданса 50 Ом.

• 10.1.3.12 Нажать кнопку CLEAR DISPLAY. После достижения показаний счетчика усреднений в верхнем левом углу дисплея значения 256. записать показания мультиметра U_M- и показания осциллографа Uocu- в таблицу 6.

• 10.1.3.13 Рассчитать Абаз- как разницу между показаниями мультиметра U_M- и показаниями Uocu-.

Таблица 6

10.1.3.14 Повторить операции пп. 10.1.3.2 - 10.1.3.13. изменяя напряжение на выходе источника питания и коэффициент отклонения канала 1 в соответствии с таблицей 5.

• 10.1.3.15 Повторить измерения для значения выходного импеданса 1 МОм. записывая

результаты измерений в таблицу 7.

Таблица 7

• 10.2 Определение абсолютной погрешности установки коэффициента отклонения

  • 10.2.1 Подключить выход источника питания через тройник ко входу 1 осциллографа и входу цифрового мультиметра.

  • 10.2.2 Убедиться, что напряжение на входе каналов осциллографа не превышает значений ±5 В.

  • 10.2.3 Прогреть осциллограф в течении 30 минут.

  • 10.2.4 Отсоединить все кабели от входов осциллографа.

  • 10.2.5 Нажать клавишу Default Setup для настройки осциллографа - нажать программную клавишу Setup menu и выбрать значение Acquisition; когда отобразится меню Acquisition Setup, сделать установки в соответствии с рисунком 1.

  • 10.2.6 Установить на источнике питания напряжение плюс 15 мВ. а значение импеданса осциллографа 50 Ом.

  • 10.2.7 Настроить осциллограф для измерений среднего значения напряжения следующим образом:

• - установить коэффициент отклонения каната 1 равным 5 мВ/дел;

• - нажать программную клавишу «Vavg» в левом нижнем углу экрана измерений (рисунок 2).

Когда отобразиться программное окно ENTERMEASUREMENTINFO, выбрать значения:

Source = Channel 1;

Measurement area = Entire Display;

и нажать программную клавишу ОК (рисунок 3).

• 10.2.8 Нажать клавишу CLEARDISPLAY на осциллографе и подождать, пока значение #Avgs в левом верхнем углу экрана осциллографа не станет равно 256.

• 10.2.9 Записать полученные значения среднего напряжения, измеренные мультиметром (U_M-) и осциллографом (Uocu+) (определяется как «Mean» на экране осциллографа) в таблицу 8.

П р и л/ е ч а н и е - Если поверх всех значений в нижней части экрана осциллографа отображается знак вопроса, необходимо нажать клавишу CLEARDISPLAY и подождать, пока значение #Avgs в левом верхнем углу экрана осциллографа не станет равно 256.

• 10.2.10 Установить на источнике питания напряжение минус 15 мВ.

• 10.2.11 Нажать клавишу CLEARDISPLAY на осциллографе и подождать, пока значение #Avgs в левом верхнем углу экрана осциллографа не станет равно 256.

• 10.2.12 Записать полученные значения среднего напряжения, измеренные мультиметром (U_M-) и осциллографом (Uocu-) (определяется как «Mean» на экране осциллографа) в таблицу 8.

• 10.2.13 Провести измерения для значения импеданса осциллографа 1 МОм.

• 10.2.14 Вычислить относительную погрешность установки коэффициента отклонения 5ко (в процентах) по формулам (2) и (3):

• - для значения импеданса 50 Ом:

6ко⁼ [(Uocu- Uocu-)/( U_M+- Um-) * 1] 0.375 ;           (2)

• - для значения импеданса 1 МОм:

бко ⁼ [(Uocu+“ Uocu-)/( Um+* Um-) ■ 1]' 0.75.              (3)

Таблица 8

• 10.2.15 Повторить измерения для всех значений коэффициента отклонения из таблицы 8. При каждом измерении устанавливать положительное и отрицательное значение напряжения на выходе источника питания из таблицы 8.

• 10.2.16 Повторить измерения для всех каналов осциллографа.

• 10.3 Определение относительной погрешности по частоте внутреннего опорного генератора

  • 10.3.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 5. При этом выход опорного сигнала (10 МГц REF) на задней панели осциллографа подключить к входу А частотомера.

    

Рисунок 5

• 10.3.2 На частотомере установить: режим измерения частоты по входу А; входное сопротивление частотомера 50 Ом. переключатель X1 /XI0 в положение XI: вход открытый.

• 10.3.3 На осциллографе нажать клавишу Utility и программируемые клавиши Options. RearPanel. RefsignalOutput. lOMHzoutput.

• 10.3.4 Измерить частотомером частоту опорного сигнала осциллографа и определить относительную погрешность осциллографа по частоте внутреннего опорного генератора по формуле (4):

8_or = (10⁷-F,)/10⁷.          (4)

где F₄- показания частотомера. Гц.

• 10.4 Определение верхней граничной частоты полосы пропускания

  • 10.4.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 6. подключая делитель мощности 11667С через адаптеры к СИ:

• - к входу измерительного преобразователя измерительного U8487A. подключенного к персональному компьютеру;

• - к выходу генератора E8257D через адаптер 1.85(Р)-1.85(Р). высокочастотный кабель 1.85(B)-l.85(B) и адаптер 1.85(Р)-1.85(Р);

• - к входу канала «1» осциллографа через адаптер 1.85(Р)-1.85(Р).

  	Осциллограф
  9 о о о

  Генератор	-----с.	---------------------------------1			Персональный компьютер
  			Измерительным
  	Делитель		преобразователь

Рисунок 6

• 10.4.2 Сбросить все настройки осциллографа до начальных нажатием на кнопку' «Default Setup».

• 10.4.3 Открыть окно настроек сбора данных. выбрав пункт меню «Setup»—>«Acquisition» главного окна программы Infiniium. Включить усреднение и установить количество усредняемых отсчетов («# of Average») равным 256.

• 10.4.4 Включить 1-й канал осциллографа (и выключить все остальные), используя кнопки блока выбора и настройки каналов. Включить измерение среднеквадратического значения напряжения в единицах [дБм], выбрав пункт меню «Measure/Mark»—>«Add Measurement» для 1-го канала осциллографа (см. рисунок 7).

Channel 1

V

Thresholds...

10, 50, 90% of Top, Base

Limit Test...

OK

Apply

Description

Cancel

Рисунок 7

• 10.4.5 Установить коэффициент отклонения 10 мВ/дел.

• 10.4.6 Установить на генераторе режим воспроизведения синусоидального сигнала с амплитудой 0 дБм и частотой 50 МГц. включить режим генерации. Изменить амплитуду выходного сигнала генератора так. чтобы полный размах отображаемой осциллографом синусоиды занимал 4 деления. Записать измеренное ваттметром значение мощности сигнала Рвт.мин и среднего квадратическое значение напряжения Росимин. измеренное осциллографом. Выключить режим генерации.

• 10.4.7 Установить частоту сигнала генератора, соответствующую верхней граничной частоте полосы пропускания испытуемого осциллографа (Fb):

• - для осциллографов DSOV/ DSAV/MSOV084AFB = 8 ГГц.

• - для осциллографов DSOV/ DSAV/MSOV134AFB = 13 ГГц.

• - для осциллографов DSOV/ DSAV/MSOV164AFb = 16 ГГц.

• - для осциллографов DSOV/ DSAV/MSOV204AFb = 20 ГГц.

• - для осциллографов DSOV/ DSAV/MSOV254AFb = 25 ГГц.

• - для осциллографов DSOV/ DSAV/MSOV334AFb = 32 ГГц.

Включить режим генерации и изменить амплитуду выходного сигнала генератора так. чтобы полный размах отображаемой осциллографом синусоиды занимал 4 деления. Записать измеренное ваттметром значение мощности сигнала РвтмаксИ среднего квадратическое значение напряжения Роси. макс. измеренное осциллографом. Выключить режим генерации.

• 10.4.8 Повторить операции п.п. 10.4.6-10.4.7. устанавливая следующие коэффициенты отклонения: 20 мВ/дел. 50 мВ/дел. 100 мВ/дел. 200 мВ/дел. 500 мВ/дел и 1 В/дел.

• 10.4.9 . Повторить операции п.п. 10.4.1-10.4.8 для каналов 2-4, подключая выход генератора ко входам «2». «3». «4» осциллографа.

• 10.4.10 Рассчитать ослабление сигнала L на частоте Fb по формуле (5):

i-> ⁼ (^осц.мин ~ ^осц.макс) ^— (^вт.мин ^— ^вт.макс)                  (5)

где L - значение ослабления сигнала на частоте Fb;

Роси «ин - измеренное осциллографом среднеквадратическое значение мощности синусоидального сигнала частотой 50 МГц;

Роси макс - измеренное осциллографом среднеквадратическое значение мощности синусоидального сигнала частотой Fb;

Pbi мин - измеренное ваттметром значение мощности синусоидального сигнала частотой 50 МГц;

Рвт макс - измеренное ваттметром значение мощности синусоидального сигнала частотой Fb.

• 11.1 Определение абсолютной погрешности установки напряжения смещения Результаты поверки считать положительными, если значения Дбаз не превышают указанных в таблицах 6 и 7. В противном случае осциллограф бракуется и направляется в ремонт.

• 11.2 Определение абсолютной погрешности установки коэффициента отклонения

Результаты поверки считать положительными, если значения погрешности установки коэффициентов отклонения находятся в пределах ±2 %. В противном случае осциллограф бракуется и направляется в ремонт

• 11.3 Определение относительной погрешности по частоте внутреннего опорного генератора

Результаты поверки считать положительными, если значение относительной погрешности осциллографа по частоте внутреннего опорного генератора находится в пределах ±(0.1 • 10'⁶- + 0.1-10'⁶ Т_э. где Т, - количество лет эксплуатации осциллографа). В противном случае осциллограф бракуется и направляется в ремонт.

• 11.4 Определение верхней граничной частоты полосы пропускания

Результаты испытаний считать положительными, если рассчитанные значения ослабления синусоидального сигнала на верхней граничной частоте полосы пропускания испытуемого осциллографа (Fb) находятся в пределах ±3 дБ.

• 12.1 Результаты поверки осциллографов подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца осциллографов, и (или) лица, представившего его на поверку, выдается свидетельство о поверке средств измерений, и (или) в паспорт осциллографов вносится запись о проведенной поверке, заверяемая подписью поверителя и знаком поверки, с указанием даты поверки, или выдается извещение о непригодности к применению средств измерений.

• 12.2 Результаты поверки оформить по установленной форме.

  

  О.В.Каминский

Начальник отделения

ФГУП «ВНИИФТРИ»