Назначение
Частотомеры универсальные (далее - частотомеры) CNT-90, CNT-90XL, CNT-91, CNT-91R, CNT-92 с опциями 10, 13, 14, 14В, 27G, 40G предназначены для автоматического измерения частоты и периода непрерывных синусоидальных электрических сигналов, измерения отношения частот, измерения временного интервала, длительности импульсов, длительности переднего и заднего фронтов, косквициента заполнения, фазового сдвига между сигналами.
Частотомеры могут применяться для настройки, испытаний и калибровки различного рода приемо-передающих трактов, фильтров, генераторов, для настройки систем связи и других устройств.
Частотомеры могут быть использованы в технике связи, измерительной технике, радиолокации, радионавигации, ядерной физике, полупроводниковой электронике, при разработке, производстве, эксплуатации и метрологическом обеспечении различных радиоэлектронных устройств.
Описание
Работа частотомеров основана на счетно-импульсном принципе, заключающемся в том, что счетный блок считает количество поступающих на его вход импульсов в течение определенного интервала времени. При измерении частоты счетный блок считает количество импульсов, сформированных из входного (измеряемого) сигнала, за время длительности строб импульса.
При измерении периода счетный блок считает количество импульсов опорной частоты (частоты заполнения) за время длительности стробимпульса. Длительность стробим-пульса при этом равна измеряемому периоду.
Измерение синхронизируется входными сигналами, а не временной разверткой, кроме того, используются реверсивные интерполирующие вычисления, поэтому разрешающая способность для измерений всех частот составляет 10 символов в секунду.
Микрокомпьютер частотомера вычисляет результат после завершения всех измерений.
Повышенная точность измерений частотомером CNT-91R обеспечивается рубидиевым опорным генератором.
Частотомеры имеют конструкцию настольного исполнения, снабжены выдвижной подставкой, позволяющей придать прибору наклонное рабочее положение для удобства визуального считывания результатов измерений.
Органы управления, индикации и присоединительные разъемы расположены на передней и задней панелях и снабжены соответствующими надписями.
В частотомерах предусмотрена возможность установки различных опции для разных диапазонов частот:
• опция 10 (100 МГц - 3 ГГц)
• опция 13 (200 МГц - 8 ГГц)
• опция 14 (200 МГц - 14 ГГц)
• опция 14В (200 МГц - 20 ГГц)
• опция 27G (200 МГц - 27 ГГц)
• опция 40G (200 МГц - 40 ГГц)
Технические характеристики |
| Вход | Диапазон измеряемых частот | Пределы допускаемой относительной погрешности измерения частоты при работе от внутреннего опорного генератора ОСХО 19/90, времени измерения 200 мс |
| Входы А, В, | 0,001 Гц 300 МГц | Частота | Ubx (скв) | Ubx (скв) |
| 10 мВ | 1В |
| 0,001 Гц | 25 ..... 2,5...........” | 0,25 |
| 0,01 Гц | 2,5-Ю'2 |
| 0,1 Гц | 0,25 | 2,5-Ю'3 |
| J Гц юТц ........100 Гц | 2.5-10 2....... ' 2.5-10’.......... | 2,5-10'4 |
| 2,5-10'5 |
| 2,5-10’4 | 2,7-10'6 |
| 1 кГц "" ТО кГц"..... 100 кГц..... 1 МГц 10 МГц 100 МГц 200 МГц | 2,5-10’5 2,74 О’6 4,5-10'7 | _ 4,5-Ю'7 2-10'7 |
| 2,34 О'7 2-10’7 20 мВ..... 2-10 ’ ........ | 2-НУ7„ _ „ .......24 0'......... ’............2-нТ'..........~-■ |
| 2-10‘7 | 2-10'7 |
| 300 МГц | 40 мВ 2-10'7 | 2-10'7 |
| Вход С опция 10 | 100 МГц 3 П ц..... | 2-10‘7 |
| опция 13 опция 14 | 200 МГц 8 ГГц |
| 200 МГц 14 ГГц |
| опция 14В опция 27G | 200 МГц - 20 ГГц 200 МГц 27 ГГц |
| опция 40G | 200 МГц - 40 ГГц |
| Входы | Диапазон измеряемых периодов | Пределы допускаемой относительной погрешности измерения периода при работе от внутреннего опорного генератора ОСХО 19/90, времени измерения 200 мс |
| А, В | 3,3 нс-1000 с |
| Период | Ubx (скв) | Ubx (скв) |
| 1000 с | 10 мВ | 1В |
| 25 | 0,25 |
| 100 с | 2,5 | 2,5-10'2 |
| Юс | 0,25 | 2,5-10‘3 |
| 1 с | 2,5-10'2 | 2,5-10'4 |
| 100 мс | 2,5-10'3 | 2,5-10'5 |
| 10 мс 1 мс 100 мкс | 2,5-ИГ4 2.5-1 О'5 | 2,7-10'6 4,5-10'7 |
| 2,7-10'6 | 2,3-10’7 |
| 10 мкс | 4,5-НГ7 | 2-10'7 |
| 1 мкс | 2,3-10'7 | 2-10'7 |
| 100 нс 10 нс 5 нс | 2-107 | 2-10'7 |
| 20 мВ 2-НГ.......... | 2-10’7 2-10'7 2-10'7 |
| 2Л0'7 40 мВ |
| 3,3 нс | 2-10’7 |
| С | | 2-10'7 |
| опция 10 | 330 пс - 10 нс |
| опция 13 опция 14 опция 14В опция 27G | 125 пс 5 нс 75 пс 3 нс 50 пс - 5 нс 37 пс 5 нс |
| опция 40G | 25 пс 5 нс |
| Вход А, В | Диапазон измерения временных интервалов От минус 5 нс до 106 с | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения временных интервалов 0,6 нс (для 5 нс) 0,62 нс (для 100 мкс) 200 нс (для 1 с) |
| Вход А. В | Диапазон измерения длительности импульсов От 2,5 нс до 106 с | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длительности импульсов 0,62 нс (для 100 мкс) 0,6 нс (для 1мкс) 0,6 нс (для 100 нс) 0,6 нс (для 5 нс) |
| Вход | Диапазон измерения времени нарастания и спада импульса | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения времени нарастания и спада импульса |
| А, В | От 1,5 нс до 1000 с, при частоте на входе до 160 МГц | 0,6 нс (для 5 нс) |
| Вход | Диапазон измерения коэффициента заполнения | Пределы допускаемой относительной погрешности измерения коэффициента заполнения |
| А, В | От 0,000001 до 0,9999999 Частота заполнения на входе от 0,1 Гц до 300 МГц; Минимальная длительность импульса 1,6 нс | 6-10'7 (для 1 кГц) 6-10’4 (для 1 МГц) 0,18 (для 300 МГц) |
| Входы | Диапазон измерения отношения частот на входах | Предел допускаемой относительной погрешности измерения отношения частот |
| А/В,В/А С/А,С/В | От 10’9до 1011 частота на входе А: 0,1 Гц 300 Гц; частота на входе С согласно установленным опциям | для канала А, В: 0,12-10'6 для канала С: для опции 10: 9,64 О'9 для опции 13: 0,41 • 10’6 для опции 14, 14В: 0,52-10'6 |
| Диапазон измерения фазовых сдвигов | Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения фазовых сдвигов |
| Фазовый сдвиг сигнала в канале А относительно канала В | От минус 180° до 360° при частоте на входе до 160 МГц | 0,216-10‘3 ° (для 1 кГц) 2,16-10'2 ° (для 100 кГц) 1,08 ° (для 5 МГц) |
| Входное сопротивление | Канал А,В | 1 МОм или 50 Ом (определяется ручной настройкой частотомера), связь по постоянному или переменному току |
| Канал С | |
| опция 10, 13 | 50 Ом, связь по переменному току |
| опция 14, 14В | 50 Ом, связь по переменному току |
| опция 27G, 40G | 50 Ом, связь по переменному току |
| Уровень входного сигнала | Канал А, В | Для синусоидального сигнала от пика до пика: без аттенюатора от минус 5 В до 5 В; с аттенюатором при Rbx=50 Ом от минус 10 В до 10В с аттенюатором при Rbx=1 МОм от минус 50 В до 50 В |
| Чувсвительность |
| 0,001 - 100 МГц | 10 мВскв |
| 100-200 МГц | 20 мВскв |
| 200 - 200 МГц | 40 мВскв |
| Канал С | |
| опция 10 | 100-300 МГц 0,3 - 2,5 ГГц 2,5 - 2,7 ГГц 2,7 - 3,0 ГГц | от минус 21 дБмВт до 13 дБмВт от минус 27 дБмВт до 13 дБмВт от минус 21 дБмВт до 13 дБмВт от минус 15 дБмВт до 13 дБмВт |
| опция 13 | 0,3- 0,5 ГГц 0,5 - 3,0 ГГц 3,0-4,5 ГГц 4,5 - 6,0 ГГц 6,0-8,0 ГГц; | от минус 21 дБмВт до 13 дБмВт от минус 27 дБмВт до 13 дБмВт от минус 21 дБмВт до 13 дБмВт от минус 15 дБмВт до 13 дБмВт от минус 9 дБмВт до 13 дБмВт |
| опция 14 | 0,25- 0,5 ГГц 0,5 - 14,0 ГГц | от минус 21 дБмВт до 13 дБм от минус 27 дБмВт до 13 дБмВт |
| опция 14В | 0,25- 0,5 ГГц 0,5 - 14,0 ГГц 14,0-18,0 ГГц 18,0-20,0 ГГц | от минус 21 дБмВт до 13 дБмВт от минус 27 дБмВт до 13 дБмВт от минус 27 дБмВт до 13 дБмВт от минус 21 дБм до 13 дБмВт |
| опция 20G | 0,2- 0,5 ГГц 5,0- 18,0 ГГц 18,0-20,0 ГГц | от минус 21 дБмВт до 13 дБмВт от минус 27 дБмВт до 13 дБмВт от минус 21 дБмВт до 13 дБмВт |
| опция 27G | 0,3-18,0 ГГц 18,0-20,0 ГГц 20,0- 27,0 ГГц | от минус 33 дБмВт до 13 дБмВт от минус 29 дБмВт до 13 дБмВт от минус 27 дБмВт до 13 дБмВт |
| опция 40G | 0,3-18,0 ГГц 18,0-20,0 ГГц 20,0- 27.0 ГГц 27,0- 40,0 ГГц | от минус 33 дБмВт до 13 дБмВт от минус 29 дБмВт до 13 дБмВт от минус 27 дБмВт до 13 дБмВт от минус 23 дБмВт до 13 дБмВт |
| Разрешающая способность измерения | CNT-90; CNT-90XL | 100 пс |
| CNT-91 | 50 пс |
| CNT-91R | 50 пс |
| CNT-92 | 25 пс |
| Уровень мощности в канале С (только для CNT-90XL) | Диапазон измеряемых мощностей КСВН Пределы допускаемой погрешности измерения мощности | минус 35 дБмВт до 10 дБмВт 2 (в диапазоне частот от 0,3 ГГц до 27 ГГц) 2.5 (в диапазоне частот от 27 ГГц до 40 ГГц) ± 1 дБмВт (в диапазоне частот от 0,3 ГГц до 27 ГГц) ± 2 дБмВт (в диапазоне частот от 27 ГГц до 40 ГГц) |
| Параметры опорного кварцевого генератора | - номинальная частота: 10 МГц; - значение выходного напряжения опорного генератора не менее 0,35 В на нагрузке 50 Ом |
| Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте опорного генератора за год для различных вариантов опций |
| Стандарт (кроме CNT-90XL) исхо* | 19/90 (Стандарт для CNT-90XL) ОСХО** | 30/90 ОСХО | 40/90 ОСХО |
| ±5-10’6 | ±2-10'7 | ±7,5-10'8 | ±3-10'9 |
| Параметры опорного рубидиевого генератора | - номинальная частота: 10 МГц; - значение выходного напряжения опорного генератора не менее 0,35 В на нагрузке 50 Ом; - предел допускаемой относительной погрешности по частоте: ±4-10'10 за год (CNT-91R) |
| Вход опорного генератора | - частота сигнала: 1; 5; 10 МГц; синусоидальное напряжение 0,1 - 5 Вскв |
| Диапазон температур эксплуатации | 0 50 °C |
| Исполнение | Настольное |
| Электропитание | Параметры питающей сети переменного напряжения: 90-265 Вскв, с частотой в диапазоне 45-440 Гц Потребляемая мощность: менее 100 ВА в течение прогрева (10 минут), менее 50 ВА во время нормальной эксплуатации |
| Г абаритные размеры | Ширина: | 209 мм |
| Высота: | 185 мм |
| Глубина: | 400 мм |
| Масса: | 2900 г |
Примечания
1 UCXO* - кварцевый генератор без температурной компенсации;
2 ОСХО - термостатированный кварцевый генератор
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на левый верхний угол передней панели частотомеров CNT-90, CNT-90XL, CNT-91, CNT-91R, CNT-92 методом литографии.
На титульный лист «Руководства по эксплуатации» знак утверждения типа наносят типографским способом.
Комплектность
Комплектность прибора соответствует таблице 1.
Таблица 1
| Наименование | Кол-во | Примечание |
| Частотомер модели CNT-90, CNT-90XL, CNT-91, CNT-91 R, CNT-92 | 1 | - |
| Сетевой шнур | 1 | - |
| Переход N-BNC | 1 | Только при заказе одного из опциональных делителей частоты |
| Руководство по эксплуатации с методикой поверки | 1 | - |
| Брошюра с важной информацией и гарантийное обязательство | 1 | - |
| Компакт-диск со следующей документацией в формате PDF: Getting Started («Начало работы») Operators Manual («Руководство для операторов») Programming Manual («Руководство по программированию») | 1 | Документация поставляется на английском языке |
| Опциональные компоненты опциями 10, 13, 14, 14В, 27G, 40G (по заказу) | 1 | Должны быть монтированы на заводе-изготовителе |
Поверка
Поверка частотомеров CNT-90, CNT-90XL, CNT-91, CNT-91R, CNT-92 с опциями 10, 13, 14, 14В, 27G, 40G осуществляется в соответствии с методикой, изложенной в Главе 9 «Руководства по эксплуатации», утвержденной ФГУ «Ростест-Москва» в июле 2009 г.
Межповерочный интервал - 1 год.
Основное оборудование, необходимое для поверки, предоставлено в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование рабочих эталонов и вспомогательных средств измерений | Основные технические характеристики |
| Пределы измерения | Предел допускаемой погрешности |
| Стандарт частоты и времени FS 725 | Синусоидальный сигнал частотой 5; 10 МГц Импульсный сигнал 1 Гц | ПГ ± 5-10'10 за год |
| Стандарт частоты и времени водородный Ч1-76А (только для поверки CNT-91R) | Синусоидальный сигнал частотой 5 МГц Импульсный сигнал 1 Гц | ПГ ± 1,5-10‘12 за год |
| Компаратор частотный 47-1014 | Сличение частот 5, 10 МГц | ПГ Г10'|2за 1 с; ПГ5'10’13за Юс |
| Генератор импульсов 81150А | Синусоидальный сигнал 1 мкГц - 240 МГц Импульсный сигнал: 1 мкГц 120 МГц | С внешней опорной, частотой от FS 725 ПГ±5-10'10за год (С внешней опорной, частотой от Ч1-76А ПГ± 1,5-10’12 за год при поверке CNT-91R) |
| Генератор сигналов измерительный E8257D, вариант 540 | Диапазон частот 250 кГц - 40 ГГц Диапазон мощности выходного сигнала (от минус 135 дБмВт до 20 дБмВт) 250 кГц - 2 ГГц 2 ГГц - 20 ГГц 20 ГГц - 40 ГГц | С внешней опорной, частотой от FS 725 ПГ ± 5-10’10 за год (С внешней опорной, частотой от 41-76А ПГ± 1,5-10 |2за год при поверке CNT-91R) ПГ± 1,4 дБ ПГ± 1,7 дБ ПГ ± 2 дБ |
| Вольтметр переменного тока диодный компенсационный ВЗ-49 | Диапазон частот 20 Гц - 1,0 ГГц пределы измерений 10 мВ - 100 В | 2-й разряд ПГ ±(0,2...2,8) % |
| Ваттметр поглощаемой мощности М3-51 | Диапазон частот 0,02- 17,85 ГГц пределы измерения мощности 1мкВт- 10 мВт | ПГ ± 4% |
| Ваттметр поглощаемой мощности М3-22А с преобразователями: М5-44 М5-45 МЗ-49 | Пределы измерений 1 мкВт - 5 мВт Диапазон частот (16,70-25,86) ГГц (25,86 - 37,5) ГГц (37,5 - 53,57) ГГц | ПГ ± (0,8+0,2 Рк/Рх)% в используемом диапазоне частот до 40 ГГц |
| Осциллограф цифровой DSO6102A | Диапазон коэффиициентов развертки 500 пс/дел - 50 с/дел | ПГ + 0,000015 • ТИзм + 0,002 Тразвертки + 20 ПС |
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин». Общие технические условия.
Техническая документация фирмы-изготовителя Pendulum Instruments ABZ
Заключение
Тип частотомеры универсальные CNT-90, CNT-90XL, CNT-91, CNT-91R, CNT-92 с опциями 10, 13, 14, 14В, 27G, 40G утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты ГОСТ 8.129-99.
