Методика поверки «ГСОЕИ. Частотомер электронно-счетный ЧЗ-88» (МРБ МП.1601-2006)

ЧАСТОТОМЕР ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНЫЙ Ч3-88

Методика поверки УШЯИ.411186.005 МП

МРБ МП. 1601 -2006

Содержание

• 1 Операции и средства поверки

• 2 Требования безопасности

• 3 Условия поверки и подготовка к ней

• 4 Проведение поверки

  • 4.1 Внешний осмотр

  • 4.2 Проверка электрической прочности изоляции

  • 4.3 Опробование

  • 4.4 Проверка работоспособности в режиме измерения частоты

  • 4.5 Проверка работоспособности в режиме измерения периода

  • 4.6 Проверка работоспособности в режиме измерения длительности импульсов.. 7

  • 4.7 Проверка работы частотомера от внешнего источника опорной частоты

  • 4.8 Определение метрологических характеристик

• 5 Оформление результатов поверки

Приложение А Форма протокола поверки

Настоящая методика распространяется на частотомер электронно-счетный Ч3-88 ТУ BY 100039847.076-2006 (по тексту - частотомер) и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Первичной поверке подлежат частотомеры, выпускаемые из производства и после ремонта. Периодической поверке подлежат частотомеры, находящиеся в эксплуатации и на хранении.

Поверка должна проводиться в органах, аккредитованных в данном виде деятельности. Межповерочный интервал - 12 мес.

• 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции и применены средства поверки с характеристиками, указанными в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Окончание таблицы 1.1

* Частотомер Ч3-63 не используется в случае применения компаратора Ч7-39.

Примечания

1 При проведении поверки разрешается применять другие средства поверки, обеспечивающие измерение соответствующих параметров с требуемой точностью.

2 Средства измерений, используемые для поверки, должны быть поверены в органах аккредитованных в данном виде деятельности.

• 2.1 При подготовке и проведении поверки частотомера должны соблюдаться требования безопасности, указанные в руководстве по эксплуатации частотомера (2.1 “Меры безопасности”) и эксплуатационной документации применяемых СИ.

• 3.1 При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

  о температура окружающего воздуха, С относительная влажность воздуха, % атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) напряжение питающей сети, В частота питающей сети, Гц

20 ± 5;

от 30 до 80;

от 84 до 106 (от 630 до 795);

230 ± 4,6;

50 ± 1.

• 3.2 Перед проведением поверки частотомер выдержать в условиях, установленных в

• 3.1 не менее 4 ч.

• 3.3 Средства поверки подготовить к работе в соответствии с их эксплуатационной документацией.

• 3.4 При подготовке к поверке частотомера должны  быть выполнены

подготовительные работы, указанные в руководстве по эксплуатации УШЯИ.411186.005 РЭ.

• 3.5 Частотомер обеспечивает работоспособность через 1 мин после включения, а метрологические характеристики - через 1 ч (кроме 4.8.1.1).

• 4.1.1  При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие поверяемого частотомера следующим требованиям:

• -  соответствие комплектности требованиям руководства по эксплуатации;

• -  наличие и прочность крепления органов управления, четкость фиксации их положения, наличие вставок плавких;

• -  отсутствие механических повреждений;

• -  исправность разъемов, четкость маркировки частотомера.

Частотомер, имеющий дефекты, бракуется и направляется в ремонт.

• 4.2.1 Проверку электрической прочности изоляции цепи питания частотомера проводят по ГОСТ 12.2.091 - 2002 в нормальных условиях применения с помощью установки высоковольтной измерительной (испытательной) УПУ-21, подключенной между соединенными вместе питающими штырями вилки сетевого шнура и контактом защитного заземления. Переключатель питания частотомера должен быть во включенном положении.

С выхода установки высоковольтной измерительной (испытательной) УПУ-21 подают испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц значением 1500 В, начиная со значения рабочего напряжения 230 В с погрешностью не более ±10 %. Увеличивают напряжение до испытательного значения плавно за время от 5 до 10 с и выдерживают в течение 1 мин, а затем плавно снижают испытательное напряжение до нуля.

Во время проверки прочности изоляции не должно произойти возникновения разрядов или поверхностных пробоев, сопровождающихся резким возрастанием тока в испытываемой цепи. Появление "коронного" разряда не является признаком дефектности изоляции.

• 4.3.1  Проверка частотомера в режиме самоконтроля

  • 4.3.1.1 Перед включением частотомера убедиться в наличии вставок плавких в сетевом разъеме на задней панели и их соответствие маркировочным надписям. Подключить сетевой шнур к питающей сети. Включение частотомера осуществить выключателем СЕТЬ, через 30 с на индикаторе частотомера установится “нулевое” показание и мигание индикатора СЧЕТ.

Провести самоконтроль частотомера в соответствии с руководством по эксплуатации.

Неисправный частотомер бракуют и направляют в ремонт.

• 4.4.1 Работоспособность частотомера по входу А (С, В) при синусоидальной форме входного сигнала проверяют при минимальном и максимальном уровнях входных сигналов на частотах, указанных в таблице 4.1.

На частотомере устанавливают режим измерения частоты по проверяемому входу А (С, В), вход открытый.

От источника подают сигнал на соответствующий вход частотомера и проводят измерение частоты в режимах согласно таблице 4.1. Уровень входного сигнала (мощности) контролируют милливольтметром В3-36 (ваттметром М3-93).

Примечание - При проведении измерений по входу А (С) кнопками УРОВ и ВЫБОР (< или >) устанавливают такое значение уровня запуска, при котором наблюдаются устойчивые показания частотомера.

Таблица 4.1

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера по входам А, С, В соответствуют установленным на генераторе значениям частоты синусоидального сигнала с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.4.2 Работоспособность частотомера по входу А (С) при импульсной форме входного сигнала проверяют при минимальном уровне входного сигнала при положительной и отрицательной полярности входных импульсов.

На частотомере устанавливают режим измерения частоты по входу А, вход А открытый, делитель 1:1, входное сопротивление 50 Ом, время счета - 10 мс, полярность в соответствии с полярностью входного сигнала.

От генератора Г5-60 на вход А частотомера подают сигнал с параметрами:

• -  длительность импульса 10 нс; период следования 100 нс;

• -  амплитуда импульса 0,05 В, положительная полярность.

Проводят измерение частоты (10 МГц) частотомером. Повторяют измерение частоты, установив на генераторе Г5-60 импульсы отрицательной полярности.

Аналогичные измерения проводят по входу С частотомера.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера по входам А, С соответствуют установленным на генераторе значениям частоты импульсного сигнала с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.5.1 Работоспособность частотомера по входу А (С) при синусоидальной форме входного сигнала проверяют при минимальном уровне входного сигнала и значениях периода, указанных в таблице 4.2.

На частотомере устанавливают режим измерения периода по входу А, вход А открытый, делитель 1:1.

От источника подают сигнал на вход А частотомера и проводят измерение его периода

в режимах согласно таблице 4.2. Таблица 4.2

Аналогичные измерения проводят по входу С.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера по входам А, С соответствуют установленным на генераторе значениям периода сигналов синусоидальной формы с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.5.2 Работоспособность частотомера по входу А (С) при импульсной форме входного сигнала проверяют, измеряя период следования импульсов при минимальном уровне входного сигнала при положительной и отрицательной полярности входных импульсов.

На частотомере устанавливают режим измерения периода по  входу А,

вход А открытый, метки времени - 10^-7 с,   время счета (усреднение) - 10000, входное

сопротивление 50 Ом, полярность в соответствии с полярностью входного сигнала.

От генератора Г5-60 на вход А частотомера подают сигнал с параметрами:

• -  длительность импульса 10 нс; период следования 100 нс;

• -  амплитуда импульса 0,05 В, положительная полярность.

Проводят измерение периода частотомером. Повторяют измерение периода, установив на генераторе Г5-60 импульсы отрицательной полярности.

Аналогичные измерения проводят по входу С частотомера.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера соответствуют установленным на генераторе значениям периода импульсного сигнала с учетом погрешности их установки и нестабильности.

• 4.6.1 Работоспособность частотомера по входу А (С) в режиме измерения длительности импульсов проверяют с помощью генератора Г5-60 при минимальной длительности импульса входного сигнала положительной и отрицательной полярности при минимальной и максимальной амплитуде.

На частотомере устанавливают режим измерения длительности импульсов без усреднения ("dL1") по входу А, вход А открытый, делитель 1:1, метки времени - 10^-7 с, входное сопротивление 50 Ом, полярность в соответствии с полярностью входного сигнала.

От генератора Г5-60 на вход А частотомера подают сигнал с параметрами:

• -  длительность импульса 1 мкс; период следования 100 мкс;

• -  полярность импульсов положительная;

• -  амплитуда импульса 0,05 В, а затем 10 В при включенном делителе 1:10.

Проводят измерение длительности импульса частотомером. Повторяют измерение длительности импульса, установив на генераторе Г5-60 импульсы отрицательной полярности.

Аналогичные измерения проводят по входу С частотомера.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если показания частотомера соответствуют установленным на генераторе значениям длительностей импульсов с учетом погрешности их установки и нестабильности.

Проверку работы частотомера от внешнего источника опорной частоты 5 МГц проводят путем подачи на ВХОД 5 MHz частотомера от генератора Г3-112/1 сигнала частотой (5000±0,1) кГц напряжением от 0,5 до 3 В среднего квадратического значения.

На частотомере устанавливают режим работы от внешнего источника опорной частоты ("ВНЕ_Г") и режим "Тест измерения частоты" по входу А. Напряжение входного сигнала контролируют милливольтметром В3-36, частоту - частотомером Ч3-63.

Результаты проверки считают удовлетворительными, если при изменении напряжения входного сигнала частотой 5 МГц в пределах от 0,5 до 3 В среднего квадратического значения выполняется "Тест измерения частоты" по входу А.

• 4.8.1 Определение относительной погрешности частоты встроенного опорного генератора на интервале времени 12 мес (д_{о 12}) проводят по схеме, приведенной на рисунке 4.1.

Время установления рабочего режима поверяемого частотомера не менее 1 ч, режим работы от внутреннего источника опорной частоты ("ВНУ_Г").

Перед определением погрешности проверяют значение калибровочного числа:

• - устанавливают на частотомере режим калибровки, нажав последовательно кнопки ДФ, СЧЕТ/^. На частотомере должна высветиться надпись "CALIbr ххх", где ххх -калибровочное число.

• - сравнивают соответствие значений калибровочного числа на частотомере с калибровочным числом, указанном в свидетельстве о предыдущей поверке.

Если значение калибровочного числа на частотомере другое, то устанавливают значение калибровочного числа, указанное в свидетельстве.

Изменение значения калибровочного числа и сохранение нового значения в памяти частотомера осуществляют в соответствии с руководством по эксплуатации (приложение А).

Сигнал частотой 5 МГц опорного генератора с выхода ВЫХОД 5 MHz поверяемого частотомера подают на ВХОД I компаратора Ч7-12. От источника образцовой частоты -стандарта частоты Ч1-74, сигнал частотой 5 МГц подают на ВХОД II компаратора Ч7-12 и на частотомер Ч3-63, использующий этот сигнал в качестве внешнего опорного генератора. Сигнал f_R от компаратора частотой 1 МГц поступает на ВХОД А частотомера Ч3-63, работающего в режиме измерения частоты при времени счета 1 с или 10 с.

Ч1-74       - стандарт частоты рубидиевый;

Ч7-12       - компаратор частоты;

Ч3-63       - частотомер электронно-счетный.

Примечание - Схема приведена для компаратора Ч7-12. При использовании компаратора Ч7-39, частотомер Ч3-63 применять не надо, поскольку компаратор Ч7-39 имеет встроенный электронно-счетный частотомер.

Рисунок 4.1 - Схема подключения приборов для измерения частоты встроенного опорного генератора

Записывают не менее 10 последовательных показаний частотомера и находят их среднее арифметическое (действительное) значение /_кср, Гц, по формуле

n

i=1

n

где  fk_i    - значение частоты выходного сигнала компаратора единичного измерения, Гц;

n - число проведенных единичных измерений.

Относительную погрешность частоты встроенного опорного генератора 8_о определяют по формуле

где  /кн - значение частоты компаратора, соответствующее номинальному значению частоты

опорного генератора, Гц /_кн = 10⁶ Гц);

M - коэффициент умножения компаратора (М = 2-10³);

/_н - номинальное значение частоты встроенного опорного генератора, Гц /_н = 5 -10⁶ Гц). Результаты поверки считают удовлетворительными, если относительная погрешность частоты встроенного опорного генератора на интервале времени 12 мес (8_{о 12}) находится в пределах ±1 -10^-7.

Примечание - Время 12 мес отсчитывается с момента предыдущей поверки, когДа действительное значение частоты встроенного опорного генератора было установлено с относительной погрешностью ±1-10^-8.

• 4.8.1.1 После определения относительной погрешности частоты встроенного опорного генератора, если ее значение превышает ±1 -10^-8, произвести установку его частоты с погрешностью не более ±3-10^-9.

Подстройка частоты встроенного опорного генератора проводится через 2 ч после включения частотомера путем изменения значения калибровочного числа и сохранения его в памяти частотомера согласно руководства по эксплуатации.

После подстройки частоты частотомер выключают на 30 мин, затем снова включают и по истечении времени установления рабочего режима, равного 1 ч, определяют относительную погрешность частоты встроенного опорного генератора по методу, описанному выше.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если относительная погрешность частоты встроенного опорного генератора не превышает ±1 -10^-8. В противном случае подстройку частоты повторить.

• 4.8.2 Относительную погрешность измерения частоты 8/ определяют для синусоидального сигнала по составляющим погрешности:

• - относительной погрешности частоты встроенного опорного генератора 8о (определяется при поверке по 4.8.1);

• - относительной погрешности измерения, обусловленной дискретностью счета —¹—,

где т_сч - время счета частотомера (установленное) при измерении частоты по входу А (С, В), с; / - измеряемая частота, Г ц.

• 4.8.2.1 Определение относительной погрешности измерения, обусловленной дискретностью счета по входу А (С, В) частотомера, проводят путем измерения образцовой частоты, подаваемой от синтезатора частоты Ч6-71, при этом опорная частота 5 МГц для синтезатора подается от поверяемого частотомера. Измерения проводят по схеме, приведенной на рисунке 4.2.

На частотомере устанавливают режим измерения частоты по проверяемому входу, вход открытый, входное сопротивление 50 Ом, делитель 1:1.

Значение частоты выходного сигнала синтезатора Ч6-71 и время счета на частотомере, соответствующие поверяемой точке, устанавливают по таблице 4.3. Уровень входного сигнала контролируют милливольтметром В3-36.

Таблица 4.3

ЧАСТОТОМЕР

(поверяемый)

ВЫХОД   ^А

5 MHz     ^В

С о

Г3-122      - генератор сигналов низкочастотный прецизионный;

Ч6-71       - синтезатор частоты.

Примечание - При определении составляющих погрешности измерения периода по входу А (С) вместо синтезатора частоты Ч6-71 использовать генератор Г3-122.

Рисунок 4.2 - Схема подключения приборов для определения составляющих погрешности измерения частоты по входу А (С, В) и измерения периода по входу А (С), обусловленных дискретностью счета

Результаты поверки считают удовлетворительными, если показания частотомера не превышают допускаемых значений, указанных в таблице 4.3.

• 4.8.3 Относительную погрешность измерения периода S_T определяют  для

синусоидального входного сигнала по составляющим погрешности:

• - относительной погрешности частоты встроенного опорного генератора 5_о (определяется при поверке по 4.8.1);

• - относительной погрешности измерения, обусловленной дискретностью счета

^T (метод 4.8.3.1), n ■ Tx где n - число усредняемых периодов входного сигнала (усреднение);

То    - период меток времени частотомера, с;

Тх    - период входного сигнала, с;

• - относительной погрешности запуска З_зап (метод 4.8.3.2).

• 4.8.3.1 Определение относительной погрешности измерения периода, обусловленной дискретностью счета, проводят путем измерения периода сигнала, подаваемого от генератора Г3-122 на вход А (С) поверяемого частотомера (рисунок 4.2). При этом генератор Г3-122 включают в режим внешнего запуска от опорного генератора поверяемого частотомера.

Измерения проводят при уровне входного сигнала значением 0,02 В.

На частотомере устанавливают режим измерения периода по входу А, делитель 1:1, вход А открытый, режим работы от внутреннего источника опорной частоты.

Значение периода выходного сигнала генератора Г3-122, метки времени и время счета (усреднение) на частотомере, соответствующие поверяемой точке, устанавливают по таблице 4.4.

Таблица 4.4

Аналогичные измерения проводят по входу С частотомера.

Результаты поверки считают удовлетворительными, если показания частотомера не превышают допускаемых значений, указанных в таблице 4.4.

• 4.8.3.2 Определение относительной погрешности запуска З_зап для синусоидального входного сигнала при запуске в точке с максимальной крутизной проводят по входам А и С частотомера с помощью генератора Г3-122.

На частотомере устанавливают режим измерения периода по входу А, делитель 1:1, вход А открытый, входное сопротивление 1 МОм, уровень запуска значением 0 мВ.

От генератора подают сигнал на вход А частотомера и проводят измерение его периода согласно таблице 4.5.

Таблица 4.5

Аналогичные измерения проводят по входу С частотомера

Результаты поверки считают удовлетворительными, если показания частотомера не превышают допускаемых значений, указанных в таблице 4.5.

• 5.1  Результаты поверки заносят в протокол (приложение А).

• 5.2  Положительные результаты поверки частотомера удостоверяют нанесением оттиска поверительного клейма на поверенный частотомер и выдают свидетельство о поверке установленной формы.

После проведения подстройки частоты встроенного опорного генератора в свидетельстве о поверке записывают значение калибровочного числа.

В разделе “Особые отметки” руководства по эксплуатации делают отметку о поверке, записывают значение калибровочного числа и заверяют подписью и оттиском клейма поверителя.

• 5.3 В случае отрицательных результатов поверки частотомер бракуют, свидетельство о предыдущей поверке аннулируют, оттиск поверительного клейма гасят, выдают извещение о непригодности и отмечают в разделе “Особые отметки” руководства по эксплуатации.

(обязательное)

Протокол № ______

поверки частотомера электронно-счетного Ч3-88 зав. № _ _ _ _ , выпуск 20 _ _ года

Принадлежит: _________________________________

(наименование организации)

Наименование организации, проводившей поверку: ____________________

Поверка проводилась в соответствии с методикой поверки УШЯИ.411186.005 МП

Условия поверки:

- температура окружающего воздуха, ^оС ____________

- относительная влажность воздуха, % ____________

- атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) ____________

- напряжение питающей сети, В ____________

Средства поверки:

1 Внешний осмотр (4.1) _______________

2 Проверка электрической прочности изоляции (4.2) _______________

3 Опробование (4.3) _______________

3.1 Проверка частотомера в режиме самоконтроля (6_доп = ±1 мл. разряда)

4 Проверка работоспособности в режимах измерения частоты, периода, длительности

импульсов (4.4 - 4.6)

Таблица 1

5 Проверка работы от внешнего источника опорной частоты (4.7) ____________

6 Определение метрологических характеристик (4.8.1 - 4.8.3) ____________

6.1 Определение относительной погрешности частоты встроенного опорного генератора Таблица 2

Значение калибровочного числа _______________

• 6.2 Определение составляющей относительной погрешности измерения частоты

  1

  

Таблица 3

• 6.3 Определение составляющих относительной погрешности измерения периода: _T

• -  определение относительной погрешности , таблица 4;

П ■ Tx

• -  определение относительной погрешности запуска £ап, таблица 5.

Таблица 4

Таблица 5

Результаты поверки

14