Номер по Госреестру СИ: 56692-14
56692-14 Преобразователи измерительные
(U2021XA, U2022XA)
Назначение средства измерений:
Преобразователи измерительные U2021XA, U2022XA (далее - преобразователи измерительные) предназначены для измерений средней и пиковой мощности ВЧ и СВЧ колебаний в коаксиальных трактах совместно с ПЭВМ.
Внешний вид.
Преобразователи измерительные
Рисунок № 1
Внешний вид.
Преобразователи измерительные
Рисунок № 2
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) преобразователей измерительных представляет собой микропрограммный код, установленный на встроенный контроллер преобразователя.
Встроенное ПО идентифицируется при подключении преобразователя измерительного к ПЭВМ. Производителем не предусмотрен иной способ идентификации программного и микропрограммного обеспечения.
Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные не требуют специальных средств защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений. Метрологически значимая часть встроенного микропрограммного ПО записана на встроенное ППЗУ преобразователя измерительного.
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
Наименование ПО |
Идентификационное наименование ПО |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
U2020 X-Series Firmware |
Программное обеспечение для измерителей мощности серии U2020XA |
Версия не ниже A.03.00 |
- |
- |
Защита ПО преобразователя измерительного от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «A» по МИ 3286 - 2010.
Управление режимами работы преобразователя измерительного, а также отображение измерительной информации на экране внешней ПЭВМ осуществляется при помощи ПО N1918 Power Analysis Manager. ПО находится в свободном доступе на сайте компании - разработчика (http://www.home.agilent.com) и идентифицируется непосредственно, как исполняемый файл, в среде ОС Windows XP при помощи вспомогательных подпрограмм ОС а также при помощи специальных программ-идентификаторов (позволяющих рассчитывать значение контрольной суммы). Производителем не предусмотрен иной способ идентификации программного и микропрограммного обеспечения. Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные не требуют дополнительных средств защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений.
Таблица 2
Наименование ПО |
Идентификационное наименование ПО |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
N1918 Power Analysis Manager |
N1918A Программное обеспечение для анализа мощности |
Версия не ниже R03.08.00 |
- |
- |
Защита ПО преобразователя измерительного от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286 - 2010.
ПО N1918 Power Analysis Manager устанавливается на жесткий диск ПЭВМ. Требования к ПЭВМ приведены в таблице 3.
Таблица 3
Процессор: |
Стационарная ПЭВМ: не хуже 1.3 GHz Pentium® IV Ноутбук: не хуже 900 MHz Pentium M |
Оперативная память: |
не менее 512 МБ |
Жесткий диск: |
не менее 1 ГБ |
Операционная система: |
Windows XP Professional Service Pack 2 (32 бит); Windows Vista (32 или 64 бит); Windows 7 (32 или 64) бит. |
Порты ввода/вывода информации: |
ПЭВМ должна обеспечивать работу не менее чем по одному из перечисленных интерфейсов: - USB;
|
Знак утверждения типа
Знак утверждения типаЗнак утверждения типа наносится в верхнем левом углу Руководства по эксплуатации преобразователей измерительных типографским или компьютерным способом и на корпус преобразователя измерительного в виде наклейки.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений
Преобразователи измерительные U2021XA, U2022XA. Руководство по эксплуатации.
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к преобразователям измерительным U2021XA, U2022XA
ГОСТ 13317 - 89 Элементы соединения СВЧ трактов электронных измерительных приборов. Присоединительные размеры.
Техническая документация фирмы - изготовителя.
Поверка
Поверкаосуществляется в соответствии с документом 651-13-74 МП «Инструкция. Преобразователи измерительные U2021XA, U2022XA. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИФТРИ» в январе 2014 г.
Основные средства поверки:
-
- генератор сигналов E8257D (рег. № 36797-08): диапазон частот от 250 кГц до
40 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного генератора (за 1 год): ± 3 • 10-8, шаг установки частоты 0,001 Гц, пределы установки мощности выходного сигнала от минус 135 до 12 дБ исх. 1 мВт, пределы абсолютной погрешности установки мощности выходного сигнала ± 1 дБ при мощностях выходного сигнала более минус 70 дБ
исх. 1 мВт;
-
- генератор импульсов 81130А (рег. № 36972-08): диапазон установки периода следования импульсов от 2,5 нс до 0,999 мс, диапазон установки длительности импульса от 1,25 нс до 5,9 мкс , амплитуда импульсов на нагрузке 50 Ом от 0,1 до 3,8 В;
-
- анализатор цепей векторный N5225A (рег. № 53567-13): диапазон рабочих частот
от 0,01 до 50 ГГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля коэффициента отражения в диапазоне частот до 2 ГГц ± 0,015 дБ, в диапазоне частот до 20 ГГц ± 0,035 дБ, до 40 ГГц ± 0,06 дБ;
-
- набор мер коэффициентов передачи и отражения 85054B для преобразователей измерительных с типом соединителя N, набор мер 85056А для преобразователей измерительных с типом соединителя I (тракт 2,4 мм) (рег. № 53566-13): пределы допускаемой погрешности определения действительных значений модуля коэффициента отражения от ± 0,8 до ± 1,4 %, пределы допускаемой погрешности определения фазы коэффициента отражения от 0,5° до 1,5°, пределы допускаемой погрешности определения коэффициента передачи от ± 0,03 до ± 0,1 дБ, пределы допускаемой погрешности определения фазы коэффициента передачи от ± 0,3° до ± 2°, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений глубины погружения контакта соединителей вилка и розетка ± 0,00127 мм;
-
- ваттметр поглощаемой мощности М3-54 (рег. № 7058-79), аттестованный в качестве рабочего эталона при значении поглощаемой мощности 1 -10 мВт в диапазоне частот от 0,05 до 18 ГГц с погрешностью аттестации по коэффициенту калибровки не более 2%;
-
- ваттметр поглощаемой мощности М3-22А (рег. № 2858-72) с преобразователями измерительными М5-44, М5-45 и М5-49, аттестованными в качестве рабочего эталона в диапазоне частот от 16,7 до 53,6 ГГц с погрешностью коэффициента калибровки не более 2 %;
-
- частотомер электронно-счетный 53152А (рег. № 26949-10): диапазон измерений частоты от 10 Гц до 46 ГГц; пределы основной допускаемой абсолютной погрешности измере-
лист № 6 всего листов 6 ний частоты при работе от внутреннего генератора ± (F10-7 + AF), где F - частота сигнала, AF - разрешение по частоте, пределы относительной погрешности измерений частоты ± 10-6;
- комплект аттенюаторов ступенчатых 8494В и 8496В, аттестованный в качестве рабочего эталона коэффициента ослабления на частоте 50 МГц с погрешностью по коэффициенту калибровки не более ± 1,5 %;
Изготовитель
Компания «Keysight Technologies Microwave Products (M) Sdn. Bhd», Малайзия
Bayan Lepas, Free Industrial Zone
PG 11900 Bayan Lepas
Penang, Malaysia
Испытательный центр
Федеральное государственное унитарное предприятия «Всероссийский научноисследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» (ФГУП «ВНИИФТРИ»)
Юридический адрес: 141570, Московская обл., Солнечногорский р-н, городское поселение Менделеево, Главный лабораторный корпус.
Почтовый адрес: 141570, Московская обл., Солнечногорский р-н, п/о Менделеево Телефон: (495) 526-63-00, факс: (495) 526-63-00
E-mail: office@vniiftri.ru
Принцип действия преобразователя измерительного основан на преобразовании электромагнитных колебаний ВЧ и СВЧ сигналов на диодном детекторе, в напряжение, пропорциональное мощности сигнала, его дальнейшем усилении, аналого-цифровом преобразовании, цифровой обработке во встроенном контроллере и внесении частотных, амплитудных и температурных поправок, хранящихся во встроенном ППЗУ.
Для уменьшения погрешностей связанных с просачиванием сигналов через цепи усилителя и детектора, а также для обеспечения необходимых режимов детектирования сигналов на выходе усилителя установлен фильтр низких частот с полосой пропускания 5, 15, или 30 МГц.
Результаты измерений преобразуются в код интерфейса USB, передаются на внешнюю ПЭВМ и визуализируются на ее экране под управлением специализированного ПО Agilent N1918 Power Analysis Manager.
Преобразователь измерительный позволяет проводить измерения в двух режимах работы. В режиме работы «Усреднение результатов измерений» преобразователь выполняет сглаживание результатов измерений при цифровой обработке, количество отсчетов, по которым производится сглаживание, может быть установлено оператором равным 2N, где N = 1...10. В режиме работы «Нормальный» такого сглаживания не производится.
Встроенный СВЧ ключ позволяет выполнять измерения, синхронизированные с внешним сигналом, а также установку нуля и калибровку преобразователя от встроенного ЦАП без отключения его от источника сигнала. В составе преобразователя имеется опорный генератор сигнала 10 МГц. Встроенный триггер, управляемый сигналами уровня ТТЛ, позволяет проводить измерения в режиме стробирования с возможностью изменения задержки запуска в пределах ± 1 с. Порог срабатывания триггера, устанавливается в пределах от минус 20 до 20 дБ исх. 1 мВт с разрешением 0,1 дБ. Предусмотрена возможность фиксации при помощи внешних устройств момента превышения порога срабатывания триггера.
Конструктивно преобразователи измерительные представляют собой моноблоки прямоугольной формы без органов управления и дисплея. На передней стенке корпуса измерительного преобразователя расположен коаксиальный соединитель, на задней стенке - разъем для подключения кабеля интерфейса мини USB, разъем выхода внутреннего триггера, разъем входа внешнего триггера и светодиодный индикатор работы преобразователя. Внутри корпуса установлен сенсорный модуль с контроллером, управляющим работой преобразователя, ППЗУ, источником сигнала калибровки и вспомогательными электронными устройствами, обеспечивающими обмен измерительной информацией с ПЭВМ по кабелю.
Преобразователи U2021XA, U2022XA имеют одинаковую конструкцию, но отличаются типом коаксиального соединителя и типом сенсорного модуля.
Внешний вид преобразователей измерительных, место нанесения обозначения типа, место пломбировки от несанкционированного доступа и место нанесения знака приведены на рисунках 1 и 2.
При оформлении внешнего вида преобразователей измерительных могут использоваться логотипы компаний «Agilent Technologies» или «Keysight Technologies».
/ *
***
Рисунок 1 - Вид преобразователей измерительных U2021XA
Рисунок 2 - Вид преобразователя измерительного U2022XA
* - место пломбировки;
** - место нанесения знака об утверждении типа; *** - место нанесения маркировки.
Комплект поставки включает:
-
- преобразователи измерительные U2021XA или преобразователи измерительные U2022XA
- 1 шт.;
-
- руководство по эксплуатации - 1 шт.;
-
- методика поверки - 1 шт.
преобразователей измерительных приведены в таблице 4.
Таблица 4
Наименование величины |
Значение величины | |
Тип преобразователя измерительного |
U2021XA |
U2022XA |
Тип коаксиального соединителя по ГОСТ 13317-89 |
N-тип |
I тип (тракт 2,4 мм) |
Диапазон рабочих частот, ГГц |
от 0,05 до 18 |
от 0,05 до 40 |
Диапазон измеряемых значений мощности в режиме работы «Нормальный», дБ исх. 1 мВт в диапазоне частот от 50 до 500 МГц в диапазоне частот выше 500 МГц |
от минус 30 до 20 от минус 35 до 20 | |
Диапазон измеряемых значений мощности в режиме работы «Усреднение результатов измерений», дБ исх. 1 мВт |
от минус 45 до 20 |
Наименование величины |
Значение величины | |||
Тип преобразователя измерительного |
U2021XA |
U2022XA | ||
КСВН, не более, в диапазоне частот от 0,05 до 10 ГГц |
1,2 |
1,2 | ||
от 10 до 18 ГГц |
1,26 |
1,26 | ||
от 18 до 26,5 ГГц |
- |
1,3 | ||
от 26,5 до 40 ГГц |
- |
1,5 | ||
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности1, %, | ||||
в диапазоне частот от 50 до 500 МГц |
± 4,2 % |
± 4,3 % | ||
от 0,5 до 1 ГГц |
± 4,0 % |
± 4,2 % | ||
от 1 до 10 ГГц |
± 4,0 % |
± 4,5 % | ||
от 10 до 18 ГГц |
± 4,5 % |
± 4,5 % | ||
от 18 до 26,5 ГГц |
- |
± 5,3 % | ||
от 26,5 до 40 ГГц |
- |
± 5,8 % | ||
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки нуля, нВт | ||||
в режиме работы «Нормальный» |
± 200 | |||
в режиме работы «Усреднение результатов из- | ||||
мерений» |
± 10 | |||
Длительность нарастания (спада) переходной характеристики по уровню от 10 % до 90 % (от 90 % до 10 %), нс, не более | ||||
в диапазоне частот настройки преобразователя до 500 МГц в режиме установки полосы видеофильтра | ||||
5 МГц |
93 | |||
15 МГц |
75 | |||
30 МГц |
72 | |||
«Откл.» |
73 | |||
в диапазоне частот настройки преобразователя выше 500 МГц | ||||
5 МГц |
82 | |||
15 МГц |
27 | |||
30 МГц |
17 | |||
«Откл.» |
13 | |||
Пределы допускаемой относительной погрешности частоты опорного генератора |
н- |
1Г> о X | ||
Г еометрические размеры (ширина х высота х | ||||
глубина), мм |
140 х 45 х 35 | |||
Масса, кг |
0,25 |
1 - характеристики действительны при работе в режиме «Усреднение результатов измерений», количество точек усреднения - 32, в пределах диапазона измерений от минус 15 до 20 дБ исх. 1 мВт, запуск автоматический, для U2021XA в частотном диапазоне от 0,5 до 10 ГГц, для U2022XA в частотном диапазоне от 0,5 до 40 ГГц.
Условия эксплуатации преобразователей измерительных:
-
- температура окружающего воздуха: от 0 до 55 °С;
-
- относительная влажность воздуха: 95 % при 40 °С.