Назначение
Частотомеры электронно-счетные серий АКИП-5104, АКИП-5105, АКИП-5107, АКИП-5108 (далее - частотомеры) предназначены для измерения частоты, периода, отношения частот непрерывных синусоидальных или импульсных сигналов, временных интервалов, фазового сдвига между сигналами, длительности, коэффициента заполнения, количества импульсов.
Описание
Принцип действия частотомеров основан на электронно-счетном принципе, заключающемся в измерении количества поступающих на вход счетного блока стробирующих импульсов, синхронизированных с входным сигналом, в течение определённого интервала времени. Интервал времени измерения задается методом подсчета стробирующих импульсов, сформированных генератором опорной частоты. После завершения всех измерений микроконтроллер частотомера вычисляет результат измерений и выводит информацию на дисплей. Микроконтроллер отвечает за функции управления, измерения, контроля точности и математическую обработку.
Конструктивно частотомеры выполнены в виде компактного моноблока настольного исполнения, на передней панели которого расположены органы управления, входные разъемы и дисплей. Частотомеры могут управляться вручную или при помощи персонального компьютера (ПК) через интерфейсы связи, которые расположены на задней панели.
Частотомеры имеют встроенный кварцевый генератор с опорной частотой 10 МГц, выход внутренней опорной частоты, а также вход для подключения источника внешней опорной частоты.
Серии частотомеров состоят из следующих модификаций:
- серия АКИП-5104: АКИП-5104/1, АКИП-5104/2, АКИП-5104/3;
- серия АКИП-5105: АКИП-5105/1, АКИП-5105/2, АКИП-5105/3, АКИП-5105/4, АКИП-5105/5, АКИП-5105/6;
- серия АКИП-5107: АКИП-5107/1, АКИП-5107/2, АКИП-5107/3, АКИП-5107/4;
- серия АКИП-5108: АКИП-5108/1, АКИП-5108/2, АКИП-5108/3, АКИП-5108/4. Модификации различаются: числом измерительных каналов, диапазонами измерений
частоты, числом разрядов индикатора, измерительными функциями, числом и расположением дополнительных входов/выходов и интерфейсов связи с ПК.
Общий вид частотомеров и место нанесения знака утверждения типа приведены на рисунках 1 - 3. Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 4. Пломба наносится на один из крепежных винтов на задней панели корпуса частотомеров. Может устанавливаться производителем, ремонтной организацией, поверяющей организацией или организацией, эксплуатирующей данное средство измерений, в виде наклейки, мастичной или сургучной печати.
А
I ТППППП11 г tuuuuu
■иИИнрИр^»«*Ц
' 0*9 Ш Ф Г.- ’ ■ *7 .. I"
&
4:
■ Общий вид частотомеров серий АКИП-5104, АКИП-5108 и место нанесения знака
Рисунок 1
утверждения типа (А)
■ Общий вид частотомеров серии АКИП-5105 и место нанесения знака утверждения
Рисунок 2
типа (А)
f—
Ч Г*-
_ ЗЬа.ЯОЛПЕаиИ
1Г
■ Общий вид частотомеров серии АКИП-5107 и место нанесения знака утверждения
типа (А)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) частотомеров установлено на внутренний контроллер и служит для управления режимами работы, выбора встроенных основных и дополнительных функций. Метрологические характеристики частотомеров нормированы с учетом влияния встроенного ПО.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| серия АКИП-5104 | серия АКИП-5105 | серия АКИП-5107 | серия АКИП-5108 |
| Идентификационное наименование ПО | - | - | - | - |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | не ниже 1000 | не ниже 15.01.01 | не ниже 20150101 | не ниже 1000 |
Технические характеристики
приведены в таблицах 2 - 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений частоты по входу А(1), Гц для модификаций: - серия АКИП-5104 - серии АКИП-5105, АКИП-5108 - серия АКИП-5107 | от 1,410-4 до 1108 от 1,4-10-4 до 1,5108 от 110-3 до 2,25 108 |
| Диапазон измерений периода по входу А(1), с для модификаций: - серия АКИП-5104 - серии АКИП-5105, АКИП-5108 - серия АКИП-5107 | от 1-10-8 до 7103 от 710-8 до 7103 от 4,4 10-8 до 1103 |
| Диапазон измерений частоты по входу B(2), Гц - серии АКИП-5104, АКИП-51081) - серия АКИП-5105 (кроме АКИП-5105/6) - серия АКИП-5107 - модификация АКИП-5105/6 | от 1,410-4 до 150 10 6 от 110-3 до 225 106 от 1108 до 1,5108 |
| Диапазон измерений периода по входу B(2), с - серия АКИП-5104, АКИП-5108 - серии АКИП-5105 (кроме АКИП-5105/6) - серия АКИП-5107 - модификация АКИП-5105/6 | от 710-8 до 7103 от 4,4 10-8 до 1103 от 710-10 до 110-8 |
| Диапазон измерений частоты по входу С(3), ГГц для модификаций: - АКИП-5104/1, АКИП-5108/1 - АКИП-5104/2, АКИП-5105/2, АКИП-5107/2, АКИП-5108/2 - АКИП-5105/3 - АКИП-5104/3, АКИП-5105/4, АКИП-5107/3, АКИП-5108/3 - АКИП-5105/5, АКИП-5107/4 - АКИП-5105/6, АКИП-5108/4 | от 0,1 до 0,5 от 0,1 до 1,5 от 0,1 до 2,5 от 0,1 до 3 от 0,1 до 6 от 1,5 до 8 |
| Диапазон измерений периода по входу С(3), с для модификаций: - АКИП-5104/1, АКИП-5108/1 - АКИП-5104/2, АКИП-5105/2, АКИП-5107/2, АКИП-5108/2 - АКИП-5105/3 - АКИП-5104/3, АКИП-5105/4, АКИП-5107/3, АКИП-5108/3 - АКИП-5105/5, АКИП-5107/4 - АКИП-5105/6, АКИП-5108/4 | от 210-8 до 110-8 от 7-10-10 до 1-10'8 от 410-10 до 1-10'8 от 3 10-10 до 110-8 от 1,6710-10 до 110-8 от 1,110-10 до 6,610-10 |
| Примечание 1) для частотомеров серий АКИП-5104, АКИП-5108 вход В(2) используется только в режимах измерений: отношения частот, временных интервалов, фазового сдвига; диапазон частот входного сигнала по входу В(2) равен диапазону частот по входу А (2) |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны уровней входного сигнала для входа A(1) и B(2), В (для модификации АКИП-5105/6 - только для входа A(1)) - для синусоидального сигнала (скз 1)) в поддиапазонах частот: от 0,14 мГц до 100 МГц; св. 100 МГц до 150 МГц; от 0,14 мГц до 225 МГц (для серии АКИП-5107). | от 3 10-2 до 1 от 5 10-2 до 1 от 3 10-2 до 1 |
| - для импульсного сигнала (размах) в поддиапазонах частот: от 0,14 мГц до 100 МГц; св. 100 МГц до 150 МГц; св 100 МГц до 225 МГц (для серии АКИП-5107). | от 0,1 до 4,5 от 0,15 до 2 от 0,1 до 4,5 |
| Диапазоны уровней входного сигнала для входа B(2) для модификации АКИП-5105/6, В | от 3 10-2 до 1,5 |
| Диапазоны уровней входного сигнала в диапазонах частот для входа C(3), дБм для модификаций: - АКИП-5104/1, АКИП-5104/2, АКИП-5104/3, АКИП-5105/4, АКИП-5105/2, АКИП-5105/3, АКИП-5107/2, АКИП-5107/3, АКИП-5108/1, АКИП-5108/2, АКИП-5108/3 для модификаций: - АКИП-5105/5, АКИП-5107/4 в поддиапазонах частот: от 100 до 500 МГц; св. 500 МГц до 6 ГГц. для модификаций: - АКИП-5105/6, АКИП-5108/4 в поддиапазонах частот: от 1,5 до 2 ГГц; св. 2 до 9 ГГц | от -17,4 до +16,5 от -15 до +13 от -20 до +13 от -23 до +7 от -20 до +13 |
| Пределы допускаемого относительного дрейфа частоты опорного генератора (ОГ) за 1 год - стандартное исполнение - опция 101 | ±2 10-7 ±5 10-8 |
| Относительная вариация частоты ОГ в рабочем диапазоне температур - стандартное исполнение - опция 101 | ±5 10-8 ±5 10-9 |
| Примечание 1) скз - здесь и далее - означает среднее квадратическое значение напряжения |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты и периода сигнала ^f,p | где Асист - предел допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения; Аслуч - предел допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения. Асист рассчитывается по формуле: Дт = ± fa.+ ?)-т Аслуч рассчитывается по формуле: 4^-+^ ^ j где 0 - предел допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ за год; - разрешение частотомера во временной области, с, которые составляют: 2-10 - для серии АКИП-5104, 7-10-9 - для серии АКИП-5105, 1-10-10 - для серии АКИП-5107, 7-10-9 - для серии АКИП-5108. Азап - составляющая погрешности, обусловленная системой запуска, с; tc4 - установленное время счета в частотомере, с; f - измеряемое значение частоты, Гц; P - измеряемое значение периода, с. Азап рассчитывается по формуле: ■^■арап 1 где: -4 иш - уровень шумов входных каскадов частотомера, В (не более 5 10-4 В) ишсигнала - уровень шумового напряжения измеряемого сигнала, Вскз (при соотношении сигнал/шум более 40 дБ, считать U ш.сигнала = 0 В) §нараст - скорость нарастания сигнала в точке запуска, В/с: 5нараст = Upp/тфр - для сигналов импульсной формы, 5нараст = Upp - 2тт ■ / - для сигналов синусоидальной формы с уровнем запуска равным нулю; Upp - значение напряжения сигнала (размах от пика до пика) на входе, В; f - частота сигнала, Гц; Тфр - длительность фронта импульса, с. |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений отношения частот | где F2(1;3) - Измеренная частота по каналу 2 (1,3), Гц; Ъч - установленное время счета в частотомере, с. |
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений длительности интервала времени между импульсами, поступающими на вход A(1) и B(2) - серия АКИП-5104 - серия АКИП-5105 - серия АКИП-5107 - серия АКИП-5108 | от 40 нс до 7000 с от 20 нс до 7000 с от 1 нс до 1000 с от 20 нс до 7000 с |
| Диапазон измерений длительности импульсов (только для входа A(1)) - серия АКИП-5104 (период сигнала не более 100 с) - серия АКИП-5105 (период сигнала не более 100 с) - серия АКИП-5107 - серия АКИП-5108 (период сигнала не более 100 с) | от 40 нс до 100 с не включ. от 20 нс до 100 с не включ. от 5 нс до 1000 с от 20 нс до 100 с не включ. |
| Диапазон измерений средней длительности и среднего временного интервала (только для входа A(1)) - серия АКИП-5104 - серия АКИП-5108 | от 20 нс до 1000 с от 10 нс до 1000 с |
| Диапазон измерений коэффициента заполнения импульсов (только для входа A(1)), % - для серии АКИП-5104: в диапазоне частот до 100 кГц, период сигнала до 100 с, длительность импульсов св. 40 нс -для серии АКИП-5105 в диапазоне частот до 10 кГц, период сигнала до 100 с, длительность импульсов св. 20 нс -для серии АКИП-5107 в диапазоне частот до 1 МГц -для серии АКИП-5108 в диапазоне частот до 100 кГц, период сигнала до 100 с, длительность импульсов св. 20 нс | от 1 до 88 от 1 до 88 от 0,1 до 88,8 от 1 до 88 |
| Диапазон измерений фазового сдвига между двумя синхронными сигналами, поступающими на вход A(1) и B(2), О - для серии АКИП-5104: в диапазоне частот до 100 кГц, период сигнала до 100 с, длительность импульсов св. 40 нс -для серии АКИП-5105 в диапазоне частот до 10 кГц, период сигнала до 100 с, длительность импульсов св. 20 нс -для серии АКИП-5107 в диапазоне частот до 1 МГц -для серии АКИП-5108 в диапазоне частот до 100 кГц, период сигнала до 100 с, длительность импульсов св. 20 нс | от 0,1 до 358 от 1 до 358 от 0,1 до 360 от 0,1 до 358 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений временных интервалов и длительности импульсов (Л£|уГ), с | ^£l,r _ i (^МИ-Т ^ ^ ’ ^МуЧ ^ ^дифф), где: Дсист - предел допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения; Лслуч - предел допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения; Лдифф - дифференциальная ошибка между входами частотомера, которая составляет, с: 2-10-8 - для серии АКИП-5104, 7-10-9 - для серии АКИП-5105, 1 • 10-9 - для серии АКИП-5107, 7-10-9 - для серии АКИП-5108. (при измерении длительности импульсов Ддифф=0 с) Дсист рассчитывается по формуле: дснст= +5о *0(т)+тр+ ДНнт3ап , 0 - предел допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ за год; D(t) - измеряемое значение временного интервала (длительности), с; тр -разрешение частотомера во временной области (значения приведены в таблице 2), с; ^интзап- составляющая погрешности, обусловленная системой запуска при измерении временных интервалов и длительности, с; ^ИнтЗап рассчитывается по формуле: _ о,<п& MiSB+o^oi-i^joa ^ИнтЗвп г * С , -'гт-зрт -'-71 -ал изапуска - установленное значение уровня запуска, В §старт - скорость изменения сигнала в начальной точке запуска, В/с Бстоп - скорость изменения сигнала в конечной точке запуска, В/с Л-Л звпсгарт ^ ЗапСтоп^’ АзапСгарт и Аз-шОгоп " погрешности, обусловленные гистерезисом системы запуска в начальной и конечной точках запуска, рассчитанные по формулам: _ 0,015 В + 0,01 ■ f/WKa 0,015 В + 0,01 ■ ^ска ЗапСг арг с ^ЗапОгпп — с спрг ^ ^стгпп |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений фазового сдвига, О | ^ ^случ где: Дсист - предел допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения, Аслуч - предел допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения фр - разрешение частотомера при измерении фазового сдвига, которые составляют: 0,1 - для серии АКИП-5104, 0,1 - для серии АКИП-5105, 0,001 - для серии АКИП-5107 0,1 - для серии АКИП-5108 Дсист рассчитывается по формуле: 4«T=±(v/-Ji + (i^)!)'360-, где: ф- измеряемый сдвиг фазы, О; Тр -разрешение частотомера во временной области (значения приведены в таблице 2), с; f - частота сигнала, Гц. Дслуч рассчитывается по формуле: i ^ ЗапСттарт ^ ЗаггСтпп^ / 360 , Дзапстарт и Дзапстоп - погрешности, обусловленные гистерезисом системы запуска в начальной и конечной точках запуска, рассчитанные по формулам: 0,015 В + 0,01 ■ 0,015 В + 0,01 ■ иВШ7Ска ЗапОг арг ^ ^ЗапОгпп — г ^стгпп |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента заполнения импульсов ^Квап | Дквап- ± + ^3anCrDn) ' (l + {Jm ) )j ' / ' Ю0% + QP^, где: Q - измеряемый коэффициент заполнения импульсов; тр -разрешение частотомера во временной области (значения приведены в таблице 2), с; Азапстарт и АЗапСтоп - погрешности, обусловленные гистерезисом системы запуска в начальной и конечной точках запуска, рассчитанные по формулам: 0-015 В + 0,01 ■ Ызапутага 0,015 В + 0,01 ■ £/запраа ^SanCrapc ^ ^ЗапОгпп — г *■ стврт ^стпп • f t f - частота сигнала, Гц. Qf, - разрешение частотомера при измерении коэффициента заполнения, которые составляют: 0,1 - для серии АКИП-5104, 0,1 - для серии АКИП-5105, 0,1 - для серии АКИП-5107, 0,1 - для серии АКИП-5108. |
| Таблица 4 - Основные технические ха | рактеристики |
| Наименование характеристики | Значение характеристики для серий частотомеров |
| серия АКИП-5104 | серия АКИП-5105 | серия АКИП-5107 | серия АКИП-5108 |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | 40 | 35 | 35 | 40 |
| Габаритные размеры, мм, не более (ширинахдлинахвысота) | 255x370x100 | 240x380x105 | 240x380x105 | 255x370x100 |
| Масса, кг, не более | 2 | 2 | 2,5 | 2 |
| Напряжение питающей сети, В | от 198 до 242 |
| Частота питающей сети, Гц | от 47 до 53 |
| Диапазон счета количества импульсов | от 0 до 1012 | от 0 до 1015 | от 0 до 1012 |
| Диапазон установки уровня запуска для входов А(1) и В(2), В | ±2,5 | ±5 | ±2,5 |
| Номинальное значение частоты внутреннего кварцевого генератора, МГц | 10 |
| Вход внешней опорной частоты, МГц (автовыбор) | 10; 5 |
| Выход опорной частоты, МГц | 10 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное входное | |
| сопротивление (импеданс) | |
| для всех модификаций, кроме | |
| АКИП-5105/6: | |
| - входы А(1) и В(2) (переключаемое) | 50 Ом (1 МОм/45 пФ) |
| - вход C(3) | 50 Ом |
| для модификации АКИП-5105/6: | |
| - вход A(1) | 50 Ом (1 МОм/45 пФ) |
| - входы B(2) и C(3) | 50 Ом |
| Связь по входу | |
| для всех модификаций, кроме | |
| АКИП-5105/6: | |
| - входы A(1) и B(2) | |
| (переключаемое) | по переменному (AC) или постоянному (DC) току |
| - вход C(3) | по переменному (AC) |
| для модификации АКИП-5105/6: | |
| - вход A(1) | по переменному (AC) или постоянному (DC) току |
| - входы B(2) и C(3) | по переменному (AC) |
| Нормальные условия применения | |
| - температура окружающего | |
| воздуха, °С | от +20 до +26 |
| - относительная влажность, %, | |
| не более | 80 |
| Рабочие условия применения | |
| - температура окружающего | |
| воздуха, °С | от 0 до +40 |
| - относительная влажность, %, | |
| не более | 85 |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель частотомеров методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность частотомеров
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Частотомер | | 1 |
| Сетевой шнур питания | | 1 |
| Руководство по эксплуатации | | 1 |
| Методика поверки | ПР-02-2020МП | 1 |
Поверка
осуществляется по документу ПР-02-2020МП «Частотомеры электронно-счетные серий АКИП-5104, АКИП-5105, АКИП-5107, АКИП-5108. Методика поверки», утвержденному АО «ПриСТ» 27 марта 2020 г.
Основные средства поверки:
- стандарт частоты и времени водородный Ч1-1007 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде (регистрационный №) 40466-08, 2 разряд в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений времени и частоты, утвержденной приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарта) от 31 июля 2018 г. № 1621);
- компаратор частотный Ч7-1014 (регистрационный № 40727-08);
- генератор сигналов сложной/произвольной формы 81150А (регистрационный № 56005-13);
- генератор сигналов Agilent E8257D (регистрационный № 53841-13);
- преобразователь измерительный NRP-Z51 (регистрационный № 37008-08).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки, в виде оттиска поверительного клейма, наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
АКИП-5108
ГОСТ 22261-84. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты, утвержденная Приказом Росстандарта от 31 июля 2018 г. № 1621
Техническая документация изготовителя SHANGHAI MCP CORP., Китай
78953-20: Методика поверки ПР-02-2020МПСкачать12.5 Мб
