Частотомеры универсальные СNТ-100

Основные
Тип СNТ-100
Срок свидетельства (Или заводской номер) 15.10.2029

Назначение

Частотомеры универсальные серии CNT-100 (далее - частотомеры) предназначены для измерения: частоты, периода, отношения частот, длительности временных интервалов, длительности импульсов, длительности фронта и среза импульсов, фазового сдвига между сигналами, коэффициента заполнения импульсов, счета импульсов, анализа различных видов модуляции.

Описание

Конструктивно частотомеры выполнены в виде компактного моноблока настольного исполнения, на передней панели которого расположены органы управления, входные разъемы и цветной сенсорный жидкокристаллический (ЖК) дисплей.

На задней панели частотомеров расположены: разъем шнура сетевого питания, выход опорного генератора, входы внешнего запуска и внешнего опорного генератора, измерительные входа (опция), разъёмы интерфейсов LAN и USB.

Частотомеры построены на сверхбольших интегральных микросхемах по технологии ПЛИС. Принцип действия частотомеров основан на 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.

Частотомеры универсальные серии CNT-100 имеют модификации: CNT-102, CNT-1O4S, которые отличаются числом измерительных входов. Модификация CNT-102 имеет два измерительных входа, модификация CNT-104S - четыре измерительных входа.

Частотомеры могут комплектоваться встраиваемыми опциями (таблица 1), предназначенными для расширения частотного диапазона (опции ВЧ измерительного входа), а также имеют возможность установки различных типов термостатированных генераторов опорной частоты.

Опции

Опция 10

Аппаратная опция, дополнительный вход C. Расширение частотного диапазона до 3 ГГц.

Опция 110

Аппаратная опция, дополнительный вход C. Расширение частотного диапазона до 10 ГГц.

Опция 110/15

Программная опция расширения частотного диапазона с 10 ГГц до 15 ГГц.

Опция 110/20

Программная опция расширения частотного диапазона с 15 ГГц до 20 ГГц.

Опция 110/24

Программная опция расширения частотного диапазона с 20 ГГц до 24 ГГц.

Опция 11А

Вариант исполнения прибора с входными гнездами A, B, D, E на задней панели прибора, перенос с передней панели.

Опция 11C

Вариант исполнения прибора с ВЧ входом С на задней панели прибора, перенос с передней панели.

Опция 30

Аппаратная опция, внутренний термостатированный кварцевый опорный генератор (ОГ/OCXO). Предел допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ составляет ±540-8 (за 1 год).

Опция 40

Аппаратная опция, внутренний термостатированный кварцевый опорный генератор (ОГ/OCXO). Предел допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ составляет ±1,5-10-8 (за 1 год).

Опция 132

Программная опция, управляемого импульсного выхода (на задней панели). Период следования импульсов: 10 нс ... 2 с. Диапазон установки длительности положительного импульса: 4нс... 2 с (отрицательный импульс от 6 нс).

Опция 151

Программная опция измерения ошибки временного интервала (TIE).

Опция 22/90

Комплект монтажа в 19-дюймовую стойку одного прибора.

Опция 22/05

Комплект монтажа в 19-дюймовую стойку двух приборов.

Опция 27H

Пластиковый жесткий кейс для транспортировки частотомера.

Опция 27

Мягкая сумка для переноски частотомера.

Корпус частотомера позволяет нанесение знака поверки в виде оттиска клейма или наклейки с изображением знака поверки, которые могут наноситься на свободном от надписей пространстве на верхней панели прибора.

Для предотвращения несанкционированного доступа предусмотрена пломбировка винта крепления на задней панели частотомера. Пломба может устанавливаться производителем, ремонтной организацией, поверяющей организацией или организацией, эксплуатирующей данное средство измерений.

Серийный номер, идентифицирующий каждый экземпляр частотомера, в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится на корпус при помощи наклейки, размещаемой на задней стороне корпуса.

Общий вид частотомеров, места нанесения знака утверждения типа, знака поверки и схема пломбировки от несанкционированного доступа представлены на рисунках 1 - 3.

Цвет корпуса частотомеров может отличаться от представленных на рисунках 1 - 3.

Multi-Channel Frequency Analyzer Frequency A, В 5>/N

10.000 000 00022

Рисунок 1 - Внешний вид передней панели частотомеров CNT-102 с местом нанесения знака утверждения типа (А) и знака поверки (Б)

1 .000 000 000 045

А                  Б

Рисунок 2 - Внешний вид передней панели частотомера CNT-104S с местом нанесения знака утверждения типа (А) и знака поверки (Б)

Рисунок 3 - Вид задней панели частотомеров, место пломбировки от несанкционированного доступа (В) и место нанесения серийного номера (Г)

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) частотомеров записано в памяти внутреннего контроллера и служит для управления режимами работы, выбора встроенных измерительных и вспомогательных функций.

Уровень защиты программного обеспечения - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Firmware

Номер версии (идентификационный номер ПО)

не ниже 1.2.01

Технические характеристики

Таблица 3 - Метрологические и технические характеристики частотомеров

Наименование характеристики

Значение

СОТ-102

СNТ-104S

1

2

3

Измерительные входы

A, B (C опция)

A, B, D, E (C опция)

Число разрядов при времени измерения 1 с

12

Диапазон измерений частоты

(вход A, B, D, E), Гц, в режиме связи по:

- постоянному току

- переменному току

от 0 до 400-106 от 10 до 400-106

Диапазон измерений частоты для входа C, ГГц (Опция 10)

от 0,1 до 3,0

Диапазон измерений частоты для входа C, ГГц (Опция 110)

от 0,1 до 10,0

Диапазон измерений частоты для входа C, ГГц (Опция 110/15)

от 10 до 15

Диапазон измерений частоты для входа C, ГГц (Опция 110/20)

от 15 до 20

Диапазон измерений частоты для входа C, ГГц (Опция 110/24)

от 20 до 24

Диапазон измерения отношения частот

от 4,0-10-14 до 2,4-1013

от 10-9 до 1011

Диапазон измерений периода (однократное измерение)

от 2,5 нс до 1000,0 с

Диапазон измерения периода (усреднённое значение) вход A, B, D, E вход С (опция 10) вход С (опция 110) вход С (опция 110/15) вход С (опция 110/20) вход С (опция 110/24)

от 2,50 нс до 1000,00 с от 0,33 нс до 1000,00 с от 0,10 нс до 1000,00 с от 66,66 пс до 1000,00 с от 50,00 пс до 1000,00 с от 41,66 пс до 1000,00 с

Измерение длительности временного интервала (вход A, B, D, E), нс, не менее

1,5

Измерение длительности импульсов (вход A, B, D, E)

от 1,5 нс до 1000,0 с

Измерение коэффициента заполнения (вход A, B, D, E)

от 0,000001 до 0,999999

Измерение фазового сдвига «А относительно B», «B относительно А» в диапазоне частот до 300 МГц, °

от -180 до +180

1

2

3

Чувствительность для входов А, В, D, E, мВскз1), (предусилитель включен):

- до 100 МГц

- св. 100 до 200 МГц

- св. 200 до 400 МГц

15

25

35

Диапазоны уровней входного сигнала для входа C (опция 10), дБм2), в диапазонах частот:

- от 0,1 до 0,3 ГГц

- св. 0,3 до 2,5 ГГц

- св. 2,5 до 2,7 ГГц

- св. 2,7 до 3 ГГц

от -21 до +35 от -27 до +35 от -21 до +35 от -15 до +35

Диапазоны уровней входного сигнала для входа C (опция 110), дБм, в диапазонах частот:

- от 0,15 до 0,30 ГГц

- св. 0,3 до 0,5 ГГц

- св. 0,5 до 7,5 ГГц

- св. 7,5 до 20 ГГц

- св 20 до 22 ГГц

- св 22 до 24 ГГц

от -15 до +20 от -21 до +20 от -27 до +20 от -24 до +20 от -21 до +20 от -15 до +20

Тип внутреннего опорного генератора (ОГ 3))

стандартно ТСХО4)

ОСХО5) Опц. 30

ОСХО

Опц. 40

Номинальное значение частоты ОГ, МГ ц

10

Пределы допускаемого относительного дрейфа частоты за 1 год

±Г10-6

±540-8

±1,540-8

Сопротивление входа, Ом, для - входа А, B, D, E - входа С

50,1-106

50

КСВН входа С, не более

Опция 10

Опция 110

2,5

2,0

Рабочие условия эксплуатации

- температура окружающего воздуха, °С для настольного исполнения при монтаже в приборную стойку

-относительная влажность, %

от 0 до +50 от 0 до +40 от 5 до 75

1

2

3

Диапазон напряжения питающей сети с частотой от 47 до 63 Гц, В

от 90 до 265

Потребляемая мощность, Вт, не более

70

Габаритные размеры (ширинахвысотахглубина), мм, не более

210x90x395

Масса, кг, не более

3,0

Примечания:

1) Здесь и далее мВскз - среднее квадратическое значение входного напряжения, мВ

2)Для обозначения единицы абсолютного уровня сигнала по мощности определяемого как 10-1д(Р),где Р - значение мощности, выраженной в милливаттах, используется дБм

3) ОГ - опорный генератор

4) Где TCXO - кварцевый опорный генератор с температурной компенсацией

5) Где OCXO - термостатированный кварцевый опорный генератор

Таблица 4 - Расчет погрешностей измерения

Наименование характеристики

Значение

1

2

Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности измерения частоты, Гц

± (Лсист + 2 • Л случ), где Лсист - пределы допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения частоты, Гц; Лслуч - пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения частоты, Гц

Пределы допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения частоты, Гц

±^сист „

N

Sfor - пределы доп частоты ОГ;

Ризм - измеренное (с), 1изм - установленн

(5/ог^Ризм)2 + (2:10-10С^Гизм)2

X гизм        /

3               ,где

ускаемого относительного дрейфа

значение частоты (Гц) или периода

ое значение времени измерения, с

Пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения частоты, Гц (режим Smart Freq в положении Auto или OFF, время измерения до 200 мс)

Eqq2 + 2 •(Л Тз )2

± Лслуч —--Fu3M, где

t ИЗМ

Eq - разрешающая способность измерения (ошибка кванто-вания), с;

Eq = 740-12 с для модификаций CNT-102 и CNT-104S; 1изм - установленное значение времени измерения, с;

АТз - пределы допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска;

Ризм - измеренное значение частоты (Гц).

1

2

Пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения частоты, Гц (режим Smart Freq в положении Auto или OFF, время измерения свыше 200 мс)

25 - -JEq2 + 2 -(Д Тз )2

± Д случ =            -F     -FH3M, где

t ИЗМ ■ VN

Eq - разрешающая способность измерения, с;

tm\i - установленное время измерения, с;

ДТз - пределы допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска, с;

Fm\i - измеренное значение частоты (Гц) или периода (с);

N = «00,

^ЗМ

при этом значение N находится в пределах:

от 6 до 1000 включ. и до 0^2мтизм-2

Пределы абсолютной погрешности, обусловленной временем срабатывания системы запуска (далее - системой запуска) ДТз, с

± ДТз = ТШиМ/м + T джиттер , где

2     _ д/2’5 ’ 10  + VilTyMC.HTII

Т ШУМ =         „           ,где

SXY

Тджиттер - среднее квадратическое значение джиттера на одном периоде, с;

Vшyмcигн - значение шума на измеряемом сигнале, Вскз; Sxy - крутизна сигнала на входе А или В частотомера в точке запуска - X или остановки измерения - Y, В/с;

SXY = Vpp ■ 2я- f для сигналов синусоидальной формы с уровнем запуска равным нулю, где Vpp - значение размаха сигнала на входе, В; f - частота сигнала, Гц.

Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности измерения периода, с

± (Д сист + 2 - Д случ), где Асист - пределы допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения периода, с; Аслуч - пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения периода, с

Пределы допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения периода, с

|(а/ог^Тизм)2+(2:1^0-10С^Тизм)2 ±Дсист= J“ ,где

Sfor - пределы допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ;

Тизм - измеренное значение периода (с), 1изм - установленное значение времени измерения, с

Пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения периода, с (режим Smart Freq в положении Auto или OFF, время измерения до 200 мс)

7Вд2+2<ДТз)2 ±Аслуч =  --Тизм,

^изм

где

Eq - разрешающая способность измерения (ошибка квантования), с;

Eq = 7А0-12 с для модификаций CNT-102 и CNT-104S; 1тм - установленное значение времени измерения, с;

ДТз - пределы допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска;

Тизм - измеренное значение периода (с)

1

2

Пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения периода, с (режим Smart Freq в положении Auto или OFF, время измерения свыше 200 мс)

, 2         25-^2+2-(ДТз)2 „

±Аслуч = ———=--Тизм,

'измл“

где

Eq - разрешающая способность измерения, с;

1изм - установленное время измерения, с;

ДТз - пределы допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска, с;

Тизм - измеренное значение периода (с);

N — «ОО,

t-ИЗМ

при этом значение N находится в пределах:

от 6 до 1000 включ. и до Fl2,3M'tU3M-2

Пределы абсолютной погрешности, обусловленной временем срабатывания системы запуска (далее -системой запуска) ДТз, с

± ДТз — ТШуММ + Т ДЖИТТЕР , где

2    _ д/2,5'10 + У'шумсигн гтте

T ШУМ —          ,,            ,где

SXY

Тджиттер - среднее квадратическое значение джиттера на одном периоде, с;

Vшyмcигн - значение шума на измеряемом сигнале, Вскз; Sxy - крутизна сигнала на входе А или В частотомера в точке запуска - X или остановки измерения - Y, В/с; SXY — Vpp ■ 2л- f для сигналов синусоидальной формы с уровнем запуска равным нулю, где Vpp - значение размаха сигнала на входе, В; f - частота сигнала, Гц.

Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности измерения временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, с

± (Дсист + 2 - Дслуч), где Дсист - пределы допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, с;

Дслуч - пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, с;

Пределы допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, с

..     _  /△Ту2+(5-10-10с)2+(Д/ог-Тизм)2

±^сист -J              з              ,где

ДТу - пределы допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной синхронизацией с уровнем запуска (далее - уровнем запуска), с;

6for - пределы допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ;

Тизм - измеренное значение временного интервала, длительности импульса, или фронта и среза импульса, округленное вверх до ближайшего целого значения, с

1

2

Пределы допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной уровнем запуска Д Ту, с

2           _            >2 Г/ , чО / , чТ1

±ДТу = J(140 + 0,5 ■Uгест} ■ (^Sx) +(1/Sy) , где игест=340-2 +0,0Ризап - гистерезис по напряжению, при частоте сигнала до 1 кГц, при измерении длительности импульса и коэффициента заполнения, В;

игест=640-3 +0,0Ризап - гистерезис по напряжению, при частоте сигнала до 1 кГц для других измерений, В;

Sxy - крутизна сигнала на входе для входа А и (или) В частотомера в точке запуска (X) и остановки (Y)

Пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, с

± Дслуч = (j(TТЗср,)2 + (ДТЗстоп)2 + Eq2 , где ДТзстарт - пределы абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска в точке начала измерения, с

Д Тзстоп - пределы абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска в точке окончания измерения, с;

Eq - разрешающая способность измерения, с

Пределы допускаемой случайной составляющей погрешности измерения отношения частот (f1/f2)

±5случ = 2 • /1 • J(AT3fi)2 + (АТз/2)2 + Eq2, где

fl - частота сигнала, которая делится на частоту f2 сигнала, Гц

Д Тз f 1 - пределы абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска для сигнала c частотой fl, с

ДТзf 2- пределы абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска для сигнала c частотой f2, с

Eq - разрешающая способность измерения (ошибка квантования), с

Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности измерения фазового сдвига между двумя сигналами, °

± (Д сист + 2 ■ Дслуч), где Дсист - пределы допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения фазового сдвига между двумя сигналами, °;

Дслуч - пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности фазового сдвига между двумя сигналами, °;

1

2

Пределы допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения фазового сдвига между двумя сигналами, °

Ifq2 + (5 • 10-10с)2            о

±Асист = 1         з         • Ризм • 360 , где

Eq - разрешающая способность измерения; с Fn3M — значение частоты измеряемых сигналов, Гц.

Пределы допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения фазового сдвига между двумя сигналами, °

±Аслуч = Jpq2 + (АТзСтарт)2 + (АТзСтоп)2 • РИзм • 360°, где

АТзстарт - пределы абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска в точке начала измерения, с

А Тзстот — пределы абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска в точке окончания измерения, с;

Eq — разрешающая способность измерения (ошибка квантования), с

F изм — значение частоты измеряемых сигналов, Гц.

Пределы допускаемой суммарной относительной погрешности измерения коэффициентов заполнения импульсов

±(5сист + 2 • Зслуч), где Зсист — пределы допускаемой систематической относительной погрешности измерения коэффициентов заполнения импульсов;

Зслуч — пределы допускаемой случайной относительной погрешности коэффициентов заполнения импульсов.

Пределы допускаемой систематической относительной погрешности измерения коэффициентов заполнения импульсов

_ МТу+(2Т0-1°с)2 _ _ ±^сист   -J       з         Ризм,

где

А Ту — пределы допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной синхронизацией с уровнем запуска (далее — уровнем запуска), с;

Fh3m — значение частоты измеряемых сигналов, Гц.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной уровнем запуска А Ту, с

2 -Л .           А2 Г/ ,. чТ / ,. чт!

А Ту =Jf1-10   + 0,5 U гест] ■ (1/ Sx) +(1/ Sy) , где

игест=340-2 +0,0РИзап — гистерезис по напряжению, при частоте сигнала до 1 кГц, при измерении длительности импульса и коэффициента заполнения, В;

игест=640-3 +0,0РИзап — гистерезис по напряжению, при частоте сигнала до 1 кГц для других измерений, В;

Sxy — крутизна сигнала на входе для входа А и (или) В частотомера в точке запуска (X) и остановки (Y)

1

2

Пределы допускаемой случайной относительной погрешности измерения коэффициентов заполнения импульсов

±5случ = jEq2 + (ДТЗстарт)2 + (АТз^)2 • /',зМ, где

Д Тзстарт - пределы абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска в точке начала измерения, с

Д ТЗстот — пределы абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска в точке окончания измерения, с;

Eq - разрешающая способность измерения, с Fhbm — значение частоты измеряемых сигналов, Гц.

Таблица 5 - Показатели надежности

Наименование характеристики

Значение

Средний срок службы, лет

5

Средняя наработка на отказ, ч

10000

Знак утверждения типа

наносится на переднюю панель источников методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Таблица 6 - Комплектность источников питания

Наименование

Обозначение

Количество шт./экз.

Частотомер универсальный серии CNT-100

СОТ-102, СNТ-104S 1)

1

Сетевой кабель питания

-

1

Руководство по эксплуатации, программное обеспечение (на CD-диске)

-

1

1) В зависимости от заказа

Сведения о методах измерений

приведены в разделе «Порядок работы» руководства по эксплуатации

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия;

Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360;

Стандарт предприятия. Частотомеры универсальные серии CNT-100.

Развернуть полное описание