Назначение
Частотомеры электронно-счетные Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6 (далее частотомеры) предназначены для измерения частоты, периода, отношения частот непрерывных синусоидальных или импульсных сигналов, а в моделях Ч3-85/5, Ч3-85/6 дополнительно временного интервала, фазового сдвига между сигналами, длительности, коэффициента заполнения и количества импульсов.
Описание
Электронно-счетные частотомеры Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6 построены на сверхбольших интегральных схемах и технологии ПЛИС. Частотомеры Ч3-85/5 и Ч3-85/6 имеют функции измерения частоты, периода, временного интервала, длительности импульса, коэффициента заполнения, количества импульсов, разности фаз, отношения частот. Частотомеры Ч3-85/4 не имеют функций измерения временного интервала, длительности импульса, коэффициента заполнения, количества импульсов, разности фаз. При выполнении частотных измерений по каналу 1 обеспечивается статистическая обработка результата измерения: среднее, минимальное, максимальное и относительное значения, СКО, девиация Аллана. Частотомеры имеют встроенный кварцевый генератор с тактовой частотой 10 МГц, а также вход для подключения внешнего источника тактовой частоты 5 МГц или 10 МГц. Приборы имеют перестраиваемый измерительный частотный диапазон, малые размеры, простую систему управления.
Три модификации (модели) частотомеров различаются числом разрядов индикатора, опциями расширения частотного диапазона и измерительными функциями.
Фотография общего вида частотомеров представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Фотография общего вида частотомеров
На задней панели частотомеров (рисунок 2) расположены разъем шнура сетевого питания, гарантийная пломба, выход опорного генератора, входы внешнего запуска и внешнего опорного генератора, а также наклейка с указанием используемой в частотомере опции опорного генератора.
Рисунок 2 - Фотография задней панели частотомеров
Технические характеристики
1 Основные отличия в моделях:
Таблица 1
Характеристики | Ч3-85/4 | Ч3-85/5 | Ч3-85/6 |
Разрешение индикатора | 10 разрядов/c | 8 разрядов/c | 10 разрядов/c |
Число каналов | 1 канал (до 200 МГц) 2 канал (опция), 3 канал (опция) | 2 канала (до 200 МГц) 3 канал(опция) |
Опции расширения частотного диапазона | для 2 канала: 100 МГц ... 3 ГГц (опция 1); 200 МГц ... 6,5 ГГц (опция 2); для 3 канала: 100 МГц ... 3 ГГц (опция 1); 200 МГц ... 6,5 ГГц (опция 2); 6,5 ГГц ... 12,4 ГГц (опция 3); 6,5 ГГц ... 16 ГГц (опция 4) | для 3 канала: 100 МГц ... 3 ГГц (опция 1); 200 МГц ... 6,5 ГГц (опция 2); 6,5 ГГц ... 12,4 ГГц (опция 3); 6,5 ГГц ... 16 ГГц (опция 4) |
Измерение временных интервалов | Нет | Да |
2 Характеристики Канала 1 и 2 для частотомеров Ч3-85/5, Ч3-85/6. Для частотомеров Ч3-85/4 -только канала 1.
2.1 Диапазоны измеряемых частот:
Связь DC: от 1 мГц до 200 МГц,
Связь по входу AC: от 1 МГц до 200 МГц (входное сопротивление 50 Ом),
Связь по входу AC: от 30 Гц до 200 МГц (входное сопротивление 1 МОм)
2.2 Диапазон измеряемых периодов: от 5 нс до 1000 с (Связь DC)
2.3 Диапазоны уровней входного сигнала:
от 50 мВскз до 1 Вскз для синусоидального сигнала,
от 150 мВпик-пик до 4,5 Впик-пик для импульсного сигнала
2.4 Входное сопротивление: 1 МОм/35 пФ или 50 Ом
2.5 Входной аттенюатор: х1 или х10
2.6 Фильтр нижних частот: 100 кГц
2.7 Уровень синхронизации: от - 5В до+ 5В
3 . Характеристики Канала 2 для частотомеров Ч3-85/4.
3.1 Диапазон измеряемых частот (периодов):
Опция 1: от 100 МГц до 3 ГГц (от 0,33 нс до 10 нс),
Опция 2: от 200 МГц до 6,5 ГГц (от 0,15 нс до 1,6 нс)
3.2 Диапазоны уровней входного сигнала:
- 27 дБм ... +19 дБм с опцией 1 для частот от 100 МГц до 3 ГГц
- 20 дБм ... +13 дБм с опцией 2 для частот от 100 МГц до 200 МГц
- 27 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 200 МГц до 4 ГГц
- 20 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 4 ГГц до 5,5 ГГц
- 15 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 5,5 ГГц до 6 ГГц
- 10 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 6 ГГц до 6,5 ГГц
3.3 Входное сопротивление: 50 Ом
4 Характеристики Канала 3 для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6
4.1 Диапазоны измеряемых частот (периодов):
от 100 МГц до 3 ГГц (от 0,33 нс до 10 нс) с опцией 1
от 200 МГц до 6,5 ГГц (от 0,15 нс до 1,6 нс) с опцией 2
от 6,5 ГГц до 12,4 ГГц (от 0,08 нс до 0,15 нс) с опцией 3
от 6,5 ГГц до 16 ГГц (от 0,0625 нс до 0,15 нс) с опцией 4
4.2 Диапазоны уровней входного сигнала:
- 27 дБм . +19 дБм с опцией 1 для частот от 100 МГц до 3 ГГц
- 20 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 100 МГц до 200 МГц
- 27 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 200 МГц до 4 ГГц
- 20 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 4 ГГц до 5,5 ГГц
- 15 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 5,5 ГГц до 6 ГГц
- 10 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 6 ГГц до 6,5 ГГц
- 25 дБм . +10 дБм с опцией 3 для частот от 6,5 ГГц до 12,4 ГГц
- 14 дБм . +10 дБм с опцией 4 для частот от 6,5 ГГц до 7,5 ГГц
- 15 дБм . +10 дБм с опцией 4 для частот от 7,5 ГГц до 16 ГГц
4.3 Входное сопротивление: 50 Ом
5 Измерительные функции
5.1 Диапазон измерения длительности интервала времени между импульсами, поступающими на вход 1 и 2: от 10 нс до 10000 с;
5.2 Диапазон измерения длительности импульсов (только для входа 1): от 10 нс до 5000 с;
5.3 Диапазон измерения коэффициента заполнения импульсов (только для входа 1): от 0,0001 до 0,9999;
5.4 Диапазон измерения разности фаз двух синхронных синусоидальных сигналов, поступающих на вход 1 и 2 (в диапазоне частот до 1 МГц): от 0° до 360°.
6 . Характеристики внутреннего кварцевого генератора
6.1 Номинальное значение частоты внутреннего кварцевого генератора 10 МГц
6.2 Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте за год 80
Таблица 2
Тип внутреннего кварцевого генератора | 80 |
Стандартный | 1x 10-7 |
Опция 101 | 5 x 10-8 |
Стандарт частоты рубидиевый FE-5680A | с 1 п-10 5 x 10 |
7 Абсолютная погрешность измерения частоты и периода рассчитывается по формуле:
A f, Р = ±( 8 0 + 8зап Au A) • f (P) (1),
t сч t сч t сч
где 80 - относительная погрешность по частоте внутреннего кварцевого генератора, приведенная в таблице 2;
\ и - системная составляющая погрешности;
\и - погрешность индикатора;
8 зап - относительная погрешность, обусловленная системой запуска;
t сч - установленное время счета прибора.
f - измеряемое значение частоты, P - измеряемое значение периода
Системная составляющая погрешности \сис:
140-9- для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/6
7Ч0-8- для частотомеров Ч3-85/5
Погрешность индикатора Ли:
540-10 - для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/6
140-8- для частотомеров Ч3-85/5
Относительная погрешность, обусловленная системой запуска рассчитывается по формуле:
(15мВ + 0,005 • Uзап ) • 2 + Uшума
8 зап = -------------------------------------- (2),
т
зап
где изап - уровень запуска;
ишум сигнала - эффективное шумовое напряжение входного сигнала;
тзап - скорость нарастания сигнала в точке запуска, В/с 8 Абсолютная погрешность измерения временных интервалов и длительности импульсов (для частотомеров Ч3-85/5, Ч3-85/6) рассчитывается по формуле:
AT,т =± (80 • T(т) + 8зап • T(т) + Ар) (3),
где T (т)- измеряемый временной интервал или длительность импульсов;
8зап -погрешность, обусловленная системой запуска, определяемая по формуле (2);
Погрешность разрешения индикатора \р:
± 5 нс - для частотомеров Ч3-85/5,
± 4 нс - для частотомеров Ч3-85/6
9 Абсолютная погрешность измерения сдвига фаз
кфаз = ±(3 нс ■ /изм ■ 360 + 0,05°) - для частотомеров Ч3-85/5 (4),
кфаз = ±(2,5 нс ■ Опм ■ 360 + 0,01°) - для частотомеров Ч3-85/6 (5)
где f изм - измеряемая частота;
10 Абсолютная погрешность измерения коэффициента заполнения импульсов
А К. = ±(0,0001 + AQm + (80 • т + 8зап + 1,5нс) • f „„ ) (6),
где AQRMS - среднеквадратическая погрешность измерения, определяемая по формуле (7) т - длительность импульса;
fxM - измеряемая частота сигнала;
8 зап -погрешность, обусловленная системой запуска, определяемая по формуле (2);
A Qrms = ± V(AР2 + 2 • 8 „ 2) • (1 + Q2) • f„м (7),
где кр - погрешность разрешения индикатора:
± 2,5 нс - для частотомеров Ч3-85/5,
± 500 пс - для частотомеров Ч3-85/6;
S зап -погрешность, обусловленная системой запуска, определяемая по формуле (2); Q - измеряемый коэффициент заполнения импульсов;
fU3M — измеряемая частота сигнала
11 Абсолютная погрешность измерения количества импульсов: ±1 импульс
12 Абсолютная погрешность измерения отношения частот определяется по формуле:
A fi/f2: —1— F2 ’ tC4 (8), где
F2 - Измеренная частота по каналу 2; t сч - установленное время счета прибора 13 Общие характеристики:
13.1 Габаритные размеры, не более, мм:
длина
ширина
высота
13.2 Масса прибора, не более, кг
14 Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха, °С | 0 - 40; |
- относительная влажность воздуха, %, | 20 - 80; |
- частота питающей сети, Гц | 50/60 (± 5 %); |
- напряжение питающей сети переменного тока, В | 110/220 (± 10 %); |
Потребляемая мощность, В •А, не более | 35. |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят типографским способом на обложку руководства по эксплуатации и на корпус частотомеров в правом верхнем углу индикаторной панели.
Комплектность
Частотомер 1 шт.
Шнур питания 1 шт.
Измерительный кабель BNC-BNC 1 шт.
Предохранитель 2 шт.
Руководство по эксплуатации 1 экз.
Методика поверки 1 экз.
Коробка упаковочная 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу 54882137/3-13МП «Частотомеры электронно-счетные Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «ЦСМ Московской области» 13 декабря 2013 г.
Основные средства поверки:
- стандарт частоты рубидиевый FS725 № Госреестра 31222-06, погрешность частоты за год ±540-10;
- стандарт частоты и времени водородный Ч1-76А, № Госреестра 23671-02, погрешность ± 1,5-10’12 за год;
- компаратор частотный Ч7-1014, № Госреестра 40727-09, погрешность ± 1,5-10’12 за год;
- генератор импульсов 81150А, № Госреестра 41402-09, частотный диапазон от 1 мкГц до 240 МГц, погрешность c внешней опорной частотой ± 5М0-10 (± 1,5М0-12) за год;
- генератор сигналов измерительный E8257D с опцией 540, № Госреестра 36797-08, диапазон частот от 250 кГц - 40 ГГц, погрешность c внешней опорной частотой ± 540-10 (± 1,5-10’12) за год;
- вольтметр диодный компенсационный В3-49, № Госреестра 5477-76, пределы измерения 10 мВ - 100 В, диапазон частот 20 Гц - 1000 МГц, относительная погрешность 5U< ± (0,2+(0,08/Цизм))%.
Сведения о методах измерений
Методики (методы) измерений приведены в руководстве по эксплуатации частотомеров.
Нормативные документы
ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.
Техническая документация фирмы изготовителя.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.