Методика поверки «осциллографы цифровые запоминающие MDO-72000A» (ПР-07-2021МП)

Государственная система обеспечения единства измерений

Акционерное общество «Приборы, Сервис, Торговля» (АО «ПриСТ»)

СОВАНО Главный метролог

Новиков

021 г.

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Осциллографы цифровые запоминающие MDO-72000A

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ ПР-07-2021МП г. Москва 2021 г.

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодических поверок осциллографов цифровых запоминающих MDO-72000A, изготовленных Good Will Instrument Со., Ltd., Тайвань.

Осциллографы цифровые запоминающие MDO-72000A (далее - осциллографы) предназначены для исследования формы и измерения амплитудных и временных параметров электрических сигналов.

Интервал между поверками - 1 год.

Поверка осциллографов может осуществляться лицом, аккредитованным на проведение поверки в соответствии с законодательством Российской Федерации в национальной системе аккредитации, в соответствии с его областью аккредитации.

При проведении поверки должна быть обеспечена прослеживаемость поверяемых измерителей к государственным первичным эталонам единиц величин:

- к ТЭТ 182-2010. «ГПСЭ единицы импульсного электрического напряжения с длительностью импульса от 410¹ до 110’⁵ с» в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений импульсного электрического напряжения, утвержденной приказом Госстандарта от 31.12.2019 № 3463

Для обеспечения реализации методики поверки при определении метрологических характеристик по пп. 10.1-10.6 применяется метод прямых измерений.

При проведении первичной и периодической поверок осциллографов должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1. Операции по пп. 10.1-10.6 выполняются в произвольном порядке.

Протокол поверки ведется в произвольной форме.

Таблица 1 - Операции поверки

• 2.1 При проведении поверки должны применяться средства поверки, указанные 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, сведения о результатах их поверки должны быть включены в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

Таблица 2 - Средства поверки

Таблица 3 - Вспомогательные средства поверки

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 56069-2018.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования ГОСТ 12.27.0-75, ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ 12.27.7-75, требования правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, утвержденных приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации от 24 июля 2013 г № 328Н.

• 5.2 Средства поверки, вспомогательные средства поверки и оборудование должны соответствовать требованиям безопасности, изложенным в руководствах по эксплуатации.

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

Перед поверкой должен быть проведен внешний осмотр, при котором должно быть установлено соответствие поверяемого осциллографа 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 осциллограф бракуется и подлежит ремонту.

• 8.1 Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

• - проведение технических и организационных мероприятий по обеспечению безопасности проводимых работ в соответствии с действующими положениями

ГОСТ 12.27.0-75;

• - проверка наличия действующих свидетельств поверки на основные и вспомогательные средства поверки.

• 8.2 Средства поверки и поверяемый осциллограф должны быть подготовлены к работе согласно их руководствам по эксплуатации и прогреты в течение 30 минут.

• 8.3 Поверитель должен иметь удостоверение на право работы на электроустановках с напряжением до 1000 В с группой допуска не ниже III.

• 8.4 Контроль условий проведения поверки по пункту 5 должен быть проведен перед началом поверки.

• 8.5 При опробовании проверяют работоспособность жидкокристаллического дисплея, регуляторов и функциональных клавиш. Режимы, отображаемые на дисплее, при переключении режимов измерений и нажатии соответствующих клавиш, должны соответствовать требованиям руководства по эксплуатации.

При неверном функционировании осциллограф бракуется и направляется в ремонт.

Проверка программного обеспечения осциллографов проводится путем вывода на дисплей прибора информации о версии программного обеспечения. Вывод системной информации осуществляется по процедуре, описанной в руководстве по эксплуатации на прибор.

Результат проверки считать положительным, если номер версии программного обеспечения соответствует данным, приведенным в таблице 4.

• 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Определение относительной погрешности установки коэффициентов отклонения и измерения напряжения постоянного тока проводить с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 10.1.1 Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу 1 осциллографа.

• 10.1.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 включен, канал 2 выключен;

• - связь входа - DC;

• - ограничение полосы пропускания - 20 МГц;

• - тип синхронизации - фронт;

• - режим измерения - среднее значение, статистика измерений - включена;

• - коэффициент отклонения - устанавливается из таблицы 5.

• 10.1.3 Для получения результата измерения произвести считывание среднего значения результата измерения при числе измерений не менее 50.

• 10.1.4 Установить калибратор в режим источника напряжения постоянного тока положительной полярности. Измерения провести при значениях коэффициентов отклонения Ко, выходного напряжения с калибратора, указанных в таблице 5.

• 10.1.5 Установить калибратор в режим источника напряжения постоянного тока отрицательной полярности. Измерения провести при значениях коэффициентов отклонения Ко, выходного напряжения с калибратора, указанных в таблице 5. Записать измеренные значения в таблицу 5.

• 10.1.6 Определить коэффициент отклонения К_изм и относительную погрешность установки коэффициентов отклонения SKq по формулам (1) и (2) соответственно и записать полученные значения в таблицу 6:

  

(1)

8К_о=(^-1)-10°0Л

где U+, U. - измеренные при помощи осциллографа значения напряжения постоянного тока положительной или отрицательной полярности, В;

V₊, V. - установленные на калибраторе значения напряжения постоянного тока положительной или отрицательной полярности, В;

К=6 делений - количество делений по вертикали осциллографа от U+до U..

• 10.1.7 Провести измерения по п. 10.1.1-10.1.6 для второго канала осциллографа. При этом первый канал должен быть выключен.

Результаты поверки по данному пункту считать положительными, если измеренные значения напряжения постоянного тока не превышают допускаемых пределов, приведенных в таблице 5, а вычисленная по формуле (2) относительная погрешность установки коэффициентов отклонения не превышает допускаемых пределов, приведенных в таблице 6.

Определение погрешности измерения импульсного напряжения проводить с помощью калибратора осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 10.2.1 Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу первого канала осциллографа.

• 10.2.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 включен, канал 2 выключен;

• - связь входа - DC;

• - режим измерения - амплитудное значение, статистика измерений - включена;

• - ограничение полосы пропускания - 20 МГц;

• - тип синхронизации - фронт;

• - коэффициент отклонения - устанавливается из таблицы 7.

• 10.2.3 Для получения результата измерения произвести считывание среднего значения результата измерения при числе измерений не менее 50.

• 10.2.4 Установить калибратор в режим источника импульсного напряжения частотой 1 кГц. Измерения провести при значениях коэффициентов отклонения Ко, выходного напряжения с калибратора, указанных в таблице 7. Записать измеренные значения в таблицу 7.

• 10.2.5 Провести измерения по п. 10.2.1 - 10.2.4 для второго канала осциллографа. При этом первый канал должен быть выключен.

Результаты поверки по данному пункту считать положительными, если измеренные значения импульсного напряжения не превышают допускаемых пределов, приведенных в таблице 7.

Таблица 7 - Определение погрешности измерения импульсного напряжения

Проверку ширины полосы пропускания осциллографа проводить методом прямого измерения осциллографом синусоидального сигнала, воспроизводимого калибратором осциллографов Fluke 9500В.

• 103.1 Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу первого канала осциллографа.

• 103.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 - включен, канал 2 выключен;

• - связь входа - DC;

• - ограничение полосы пропускания - выключено;

• - режим измерения - амплитуда, статистика измерений - включена;

• - коэффициент отклонения - 5 мВ/дел;

• - коэффициент развертки 100 мкс/дел.

1033 Установить на выходе калибратора синусоидальный сигнал частотой 50 кГц, размах сигнала от 4 до 6 делений по вертикали. Измерить размах сигнала U_on при помощи автоматических измерений осциллографа.

103.4 Установить на поверяемом осциллографе величину коэффициента развертки около 10 нс/дел.

• 10.3.5 Установить частоту сигнала с калибратора равной верхнему пределу полосы пропускания поверяемого осциллографа.

• 10.3.6 Записать измеренную амплитуду сигнала при частоте сигнала с калибратора, соответствующей верхнему пределу полосы пропускания поверяемого осциллографа.

• 10.3.7 Повторить измерения по пп. 10.3.1 - 10.3.6 для значений коэффициента отклонения 10, 20, 50, 100, 200, 500 мВ/дел, 1 В/дел.

• 10.3.8 Провести измерения по пп. 10.3.1-10.3.7 для второго канала осциллографа. При этом первый канал должен быть выключен.

Результаты поверки по данному пункту считать положительными, если измеренное значение амплитуды сигнала при частоте сигнала с калибратора, соответствующей верхней граничной частоте полосы пропускания испытуемого осциллографа не менее 0,708 U_on, что соответствует уровню -3 дБ.

Определение времени нарастания переходной характеристики (ПХ) производить методом прямого измерения путем подачи на вход осциллографа импульса с малым временем нарастания от калибратора осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530.

• 10.4.1 Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу первого канала осциллографа через проходную нагрузку 50 Ом.

• 10.4.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 включен, канал 2 выключен;

• - связь входа - DC;

• - ограничение полосы пропускания - выключено;

• - синхронизация: тип - фронт, источник - канал 1, режим - авто;

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

• - режим измерения: время нарастания, статистика измерений включена;

• - коэффициент отклонения - 5 мВ/дел.

• 10.4.3 Установить амплитуду импульса на экране осциллографа не менее 4 делений по вертикали. Произвести считывание среднего значения результата измерения времени нарастания, при числе измерений не менее 50.

• 10.4.4 Определить время нарастания переходной характеристики по формуле (3):

(3)

где t_x - значение времени нарастания, измеренное поверяемым осциллографом, пс;

to - значение времени нарастания формирователя калибратора, пс.

• 10.4.5 Повторить измерения по пп. 10.4.1 - 10.4.4 для значений коэффициента отклонения 10, 20, 50, 100, 200, 500 мВ/дел, 1 В/дел. Для коэффициента отклонения 1 В/дел амплитуду импульса по п. 7.7.3 установить не менее 3 делений.

• 10.4.6 Повторить измерения по пп. 10.4.1 -10.4.5 для второго канала осциллографа. При этом первый канал должен быть выключен.

Результаты поверки по данному пункту считать положительными, если вычисленные по формуле (3) значения времени нарастания не превышают значений, приведенных в таблице 9.

Таблица 9 - Определение времени нарастания переходной характеристики

Определение относительной погрешности частоты внутреннего опорного генератора проводить методом стробоскопического преобразования с помощью калибратора осциллографов

Fluke 9500В.

• 10.5.1 Подключить калибратор осциллографов Fluke 9500В с использованием формирователя 9530 ко входу первого канала осциллографа.

• 10.5.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - канал 1 включен, канал 2 выключен;

• - связь входа - DC;

• - ограничение полосы пропускания - выключено;

• - синхронизация: режим - авто;

• - режим измерения - частота, статистика измерений - включена;

• - коэффициент отклонения - 100 мВ/дел.

• 10.5.3 Подать с калибратора на вход осциллографа синусоидальный сигнал частотой f_TecT⁼ 10,008 МГц. Амплитуду сигнала с калибратора установить не менее 6 делений по вертикальной шкале осциллографа.

• 10.5.4 Установить минимальное значение длины памяти осциллографа.

1.05.5 Установить коэффициент развертки осциллографа 5 мс/дел. Регулировкой коэффициента развертки добиться наблюдения на экране осциллографа низкочастотного сигнала.

• 10.5.6 Произвести считывание среднего значения результата измерения частоты при числе измерений не менее 50.

Результаты поверки по данному пункту считать положительными, если измеренная частота низкочастотного сигнала в стробоскопическом эффекте F_CTp₀6 не превышает 8500 Гц.

• 10.6 Определение характеристик встроенного генератора сигналов произвольной формы

проводить методом прямых измерений при помощи частотомера универсального CNT-90.

• 10.6.1.1 Подключить частотомер к выходу генератора.

• 10.6.1.2 В меню осциллографа выбрать режим генератора и задать следующие параметры:

• - форма сигнала: прямоугольная;

• - частота 0,1 Гц;

• - уровень сигнала 2 В (размах).

• 10.6.1.3 Включить выход генератора и измерить установленное значение частоты частотомером.

• 10.6.1.4 Вычислить относительную погрешность установки частоты по формуле (4):

  

где f_yCT- значение частоты сигнала, установленное на генераторе,

f_inM - значение частоты сигнала, измеренное частотомером.

• 10.6.1.5 Повторить измерения для других частот, устанавливая значения частоты из ряда: 1 Гц, 10 Гц, 100 Гц, 1 кГц, 1 МГц, 10 МГц, 15 МГц, 20 МГц, 25 МГц. При измерениях до 100 кГц включительно на частотомере включить фильтр нижних частот 100 кГц. При частоте сигнала от 1 кГц на генераторе установить синусоидальную форму сигнала.

• 10.6.1.6 Повторить измерения по пп. 7.9.1.1 - 7.9.1.5 для второго канала генератора.

Результаты поверки по данному пункту считать положительными, если относительная погрешность установки частоты сигнала не превышает допускаемых пределов ±5 -10’⁵.

проводить методом прямых измерений при помощи вольтметра универсального В7-78/1.

• 10.6.2.1 Подключить вольтметр к выходу генератора через проходную нагрузку 50 Ом.

• 10.6.2.2 В меню осциллографа выбрать режим генератора и задать следующие параметры:

• - сопротивление выхода 50 Ом;

• - форма сигнала: синусоидальная;

• - частота 1 кГц;

• - уровень сигнала 10 мВ (размах).

• 10.6.2.3 На вольтметре установить режим измерения переменного напряжения. Включить выход генератора и измерить установленное напряжение вольтметром. Результат измерения умножить на значение 2,828 и записать в таблицу 10.

• 10.6.2.4 Повторить измерения напряжения для других значений, устанавливая значения напряжения на выходе генератора из таблицы 10.

• 10.6.2.5 Повторить измерения по пп. 10.6.2.1 - 10.6.2.4 для второго канала генератора.

Результаты поверки по данному пункту считать положительными, если измеренные значения напряжения на выходе генератора не превышают допускаемых пределов, приведенных в таблице 10.

Таблица 10 - Определение абсолютной погрешности установки выходного напряжения встроенного генератора на частоте 1 кГц

проводить методом прямых измерений относительно частоты 1 кГц при помощи ваттметра поглощаемой мощности СВЧ NRP18T.

• 10.6.3.1 Подключить ваттметр к выходу генератора через переходник разъем N-разъем BNC.

• 10.6.3.2 В меню осциллографа выбрать режим генератора и задать следующие параметры:

• - сопротивление выхода 50 Ом;

• - форма сигнала: синусоидальная;

• - частота 1 кГц;

• - уровень сигнала 0 дБм.

• 10.6.3.3 Включить выход генератора и измерить установленный уровень сигнала. Результат измерения записать в таблицу 11 как опорное значение.

• 10.6.3.4 Повторить измерения уровня сигнала для других значений частот сигнала, устанавливая значения частоты на выходе генератора из таблицы 11. Уровень сигнала на выходе генератора не менять.

• 10.6.3.5 Вычислить неравномерность АЧХ по формуле (5):

Дачх Р изм Роп

где Ризм- измеренное значение уровня сигнала при частоте сигнала отличной от 1 кГц, Р_оп- измеренное значение уровня сигнала на опорной частоте 1 кГц.

• 10.6.3.6 Повторить измерения по пп. 10.6.3.1 - 10.6.3.5 для второго канала генератора.

Результаты поверки по данному пункту считать положительными, если неравномерность АЧХ не превышает допускаемых пределов, приведенных в таблице 11.

Таблица 11 - Определение неравномерности АЧХ (относительно частоты 1 кГц)

При подтверждении соответствия осциллографов метрологическим требованиям руководствуются процедурами, описанными в разделе 10.

Осциллографы считают соответствующими метрологическим требованиям при положительных результатах испытаний, установленных в пп. 10.1 - 10.6.

Результаты поверки средств измерений подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца средства измерений или лица, представившего его на поверку, выдается свидетельство о поверке средства измерений или выдается извещение о непригодности.

С.А. Корнеев

Начальник отдела испытаний АО «ПриСТ»

Ведущий инженер по метрологии отдела испытаний АО «ПриСТ»