Назначение
Генераторы испытательных импульсов Г9-1 (далее приборы) предназначены для формирования нормированных по длительности импульсных сигналов и интервалов времени, задаваемых импульсными сигналами СТАРТ и СТОП в режиме внутреннего (автоматического), ручного или внешнего запуска, а также осуществлять аналого-цифровое преобразование низкочастотных сигналов в полосе от 20 Гц до 10 кГц.
Описание
Генераторы испытательных импульсов Г9-1 имеют конструкцию настольного исполнения и выполнены по функционально-блочному принципу построения приборов на базе несущего корпуса «Надел-85».
Приборы состоят из конструктивно и функционально законченных основных узлов блоков: блок системы индикации и управления, детектор сигнала опорной частоты, блок опорных частот, формирователь сигналов, генератор импульсов, преобразователь аналогоцифровой, блок питания. Установка и закрепление узлов и блоков осуществлена к боковым стенкам и задней панели несущего корпуса. В приборах в режиме синтезатора интервала времени (СИВ) применен нониусный метод формирования, сущность которого заключается в получении требуемого интервала времени в виде разности двух интервалов, формируемых прямым счетом периодов двух опорных последовательностей. В приборах имеется два режима генератора импульсов (ГИ):
- ГИ1 - режим формирования импульсов в широком диапазоне частот, с широким диапазоном длительностей импульсов и регулируемой амплитудой;
- ГИ2 - режим формирования импульсов большой амплитуды.
Также имеется режим аналого-цифрового преобразования (АЦП), где измеряемый сигнал поступает с входа АЦП, расположенного на задней панели прибора, в блок аналогоцифрового преобразователя на предварительный усилитель с коэффициентом усиления, равным 30 dB.
В блоке АЦП кроме описанного выше режима измерения, в котором производится аналого-цифровое преобразование внешнего сигнала, существует режим калибровки, в котором производится аналого-цифровое преобразование внутреннего сигнала формой близкого к меандру, амплитудой 50 мВ.
Блок системы индикации и управления генератором состоит из жидкокристаллического индикатора, печатных узлов с клавиатурой и микропроцессорного устройства. На панели установлены кнопочные переключатели управления, выходные высокочастотные (ВЧ) разъемы прибора.
Детектор сигнала опорной частоты предназначен для определения наличия внешнего опорного сигнала на входе « “© 5; 10 MHz» на задней панели прибора.
Блок опорных частот предназначен для формирования опорного сигнала 10 МГц при использовании внутреннего кварцевого генератора или внешнего источника опорного сигнала.
Внутренний кварцевый генератор, вырабатывающий сигнал частотой 10 МГц, размещен на печатной плате блока опорных частот. Внешний опорный сигнал частотой 5 или 10 МГц поступает на блок через разъем « "© 5; 10 MHz» на задней панели прибора.
Формирователь сигналов предназначен для формирования под управлением микропроцессора в соответствии с выбранным режимом работы выходных сигналов тсинхр, т1, т2, т3 и т1+т2 с заданной длительностью и требуемыми временными соотношениями между ними. Работа формирователя сигналов осуществляется под управлением микропроцессорного устройства управления, которое задает вид запуска (ручной, внутренний или внешний), длительность и временные соотношения между выходными сигналами в соответствии с выбранным режимом работы прибора.
Прибор функционально состоит из двух генераторов импульсов: генератор импульсов 1 и генератор импульсов 2, формирующих под управлением микропроцессора соответствующие импульсные сигналы, синхронные с сигналом опорной частоты 10 МГц.
Генератор импульсов 1, формирующий положительные (т4) и отрицательные (т5) импульсы, состоит из задающего генератора, вырабатывающего положительные импульсы заданной частоты следования и длительности. Этот сигнал через буферный каскад поступает на контрольный выход (сигнал тконтр) и через второй буферный каскад - на переключаемый ступенчатый аттенюатор, управляемый микропроцессором, с выхода которого сигнал заданной амплитуды через усилитель, поступает на выход (сигнал т4 Л.) и на инвертор, формирующий импульс отрицательной полярности т5"1_Г, поступающий на выход.
Амплитуда импульсов в диапазоне частот от 0,1 Гц до 100 МГц может устанавливаться величиной от 0,05 до 1 В, а в диапазоне частот выше 100 МГц - величиной от 0,05 до 0,2 В, положительной (т4 Л.) и отрицательной (т51_Г) полярности.
Генератор импульсов 2, формирующий импульсы положительной и отрицательной полярности т6, амплитудой ±2,5 и ±10 В (т6 Л/ 1_Г), длительностью 1 или 5 мкс, частотой следования 100 кГц, состоит из задающего генератора, вырабатывающего положительные импульсы заданной частоты следования и длительности.
Эти сигналы поступают либо на формирователь импульсов положительной полярности или на формирователь импульсов отрицательной полярности.
Преобразователь аналого-цифровой предназначен для обеспечения получения спектральных характеристик низкочастотных сигналов в полосе частот от 20 Гц до 10 кГц.
Измеряемый сигнал поступает на предварительный усилитель, коэффициент усиления которого составляет 30 dB.
Далее сигнал поступает на полосовой фильтр с полосой пропускания от 10 Гц до 20 кГц, а с него на АЦП.
Информация с АЦП в цифровом виде снимается на внешнюю ПЭВМ для обработки по алгоритму быстрого преобразования Фурье (БПФ).
Блок питания обеспечивает формирование стабилизированных напряжений питания узлов прибора при его работе от сети переменного тока напряжением (220 ±22) В с частотой (50 ±1) Гц.
Программное обеспечение (ПО), предназначенное для дистанционного управления прибором через интерфейс ETHERNET и RS-232, является метрологически незначимым и создается потребителем в соответствии с требованиями ГОСТ 26.003-80.
Встроенное ПО состоит из двух частей: метрологически значимой и сервисной. Программное обеспечение:
- производит обработку информации, поступающей от аппаратной части;
- формирует массивы данных и сохраняет их в памяти;
- отображает измеренные значения на индикаторе;
- формирует ответы на запросы, поступающие по интерфейсам связи.
Удаление запоминающего устройства или его замена другим устройством без нарушения целостности конструкции прибора и пломб невозможно.
Идентификационные признаки метрологически значимой части программного обеспечения прибора приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Генератор испытательных импульсов Г9-1 | ^-^Setup.exe | 07.07.13 | 74181635 | CRC-32 |
Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.
Общий вид прибора приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид прибора
Схема пломбирования от несанкционированного доступа приведена на рис 2.
Рисунок 2 - Схема пломбирования прибора
Технические характеристики
Таблица 1 - Метрологические и технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| В режиме СИВ (синтезатор интервалов времени) прибор формирует прямоугольные импульсы положительной полярности на выходах: - тсинхр - Т1 — Т2 — Тз | длительностью от 100 до 1000 нс с минимальным шагом установки длительности 10 нс; длительностью от 100 нс до 10 с с минимальным шагом установки длительности 10 нс; длительностью от 101 нс до 10,1 с с минимальным шагом установки длительности 10,1 нс длительностью от 10 нс до 1000 с с минимальным шагом установки длительности 0,1 нс |
| Пределы допускаемой погрешности Л1 установки длительности импульсов тсинхр, Т1 и т2: | Л1 = ±(^0 •Тсинхр,1,2 + 1*10-8с) (1.1) где:60 - относительная погрешность установки частоты внутреннего или внешнего опорного генератора; 1»10-8 с - аппаратная погрешность установки длительности импульсов |
| Прибор обеспечивает между фронтами импульсов Т1 и т2 интервал времени Л1х в пределах от 0 до 1000 с с минимальным шагом установки длительности 0,1 нс. | |
| Пределы допускаемой погрешности установки Л2 интервала времени Л1х: | Л2 = ±(5(Mtx + 0,2‘10-9 с) (1.2) где: 0,2<0’9 с - аппаратная погрешность установки длительности интервала времени Л^ |
| Пределы допускаемой погрешности Л3 установки длительности импульсов на выходе т3: | Лз = ±(80Тз + 2<0’9с) (1.3) где: 2<0’9 с - аппаратная погрешность установки длительности импульса т3 |
| Прибор формирует на выходе Т1 + т2 два прямоугольных импульса положительной полярности, длительностью равной Т1 и т2, соответственно с длительностью интервала времени между фронтами импульсов (1с) при величине Л1х > Т1 +100 нс, равной интервалу времени Л1х | |
| Пределы допускаемой погрешности Л4 установки длительности интервала времени 1с: | Л4 = ±(50‘ te + 2*10-9с)(1.4) где: 2<0’9 с - аппаратная погрешность установки длительности интервала времени 1с |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой погрешности Л1 установки длительности импульсов на выходе т1+т2 определяются по формуле | Л1 = ±(^0 •Тсинхр,1,2 + 1*10-8с) (1.1) где:60 - относительная погрешность установки частоты внутреннего или внешнего опорного генератора; 1»10-8 с - аппаратная погрешность установки длительности импульсов |
| Амплитуда импульсов на выходах тсинхр, Т1, т2, т3 и т1+ т2 на нагрузке 50 Ом не менее 1,2 В, длительность фронта и спада не более 5 нс. | |
| Период следования выходных импульсов (Тсл) в режиме внутреннего запуска устанавливается в диапазоне от 10,1 мкс до 2000 с с минимальным шагом изменения 1,01 мкс при выполнении соотношения: | Тсл> Тсинхр + Т1 + Т2 + Л1х.+ 4 мкс (1.5) |
| Пределы допускаемой погрешности Л5 установки периода следования выходных импульсов Тсл: | Л5 = ±(80^Тсл +1*10-9с) (1.6) где: 1»10-9 с - аппаратная погрешность установки периода следования выходных импульсов Тсл. |
| Величина задержки между внешним запускающим импульсом и сигналом тсинхр не превышает, мкс | 14 |
| В режиме ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ 1 прибор формирует прямоугольные импульсы положительной полярности т4 и отрицательной полярности т5 определенной частоты следования и длительности импульсов. Амплитуда импульсов устанавливается дискретными шагами в диапазоне от 0,05 до 1 В для частот следования импульсов от 0,1 Гц до 100 МГц и от 0,05 В до 0,2 В для частот следования импульсов выше 100 МГц. | |
| Пределы допускаемой погрешности Л6 установки частоты следования (Fen) импульсов т4 и т5: | Лб = ±5о*Рсл.т4.5 (1.7) |
| Пределы допускаемой погрешности Л7 установки длительности импульсов т4 и т5: | Л7 = ±(0,1‘Т4,5 + 2 нс) (1.8) |
| Пределы допускаемой погрешности установки амплитуды импульсов т4 и т5, % | ±20 |
| В режиме ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ 2 прибор формирует прямоугольные импульсы т6: - длительностью - амплитудой -частотой следования | 1 мкс или 5 мкс +2,5 В; - 2,5 В; + 10 В; - 10 В 100 кГц |
| Пределы допускаемой погрешности Л8 установки частоты следования импульсов т6 (Рсллй): | Л8 = ±5о*Рсл. тб(1.9) |
| Пределы допускаемой погрешности Л9 установки длительности импульсов т6: | Л9 = ±(0,2‘Т6 + 0,3 мкс) (1.10) |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой погрешности установки амплитуды импульсов т6, % | ±20 |
| В режиме АЦП прибор обеспечивает аналого-цифровое преобразование низкочастотных сигналов в диапазоне частот | от 20 Гц до 10 кГц |
| Пределы допускаемой погрешности преобразования, % | ±5 |
| Номинальное значение частоты внутреннего кварцевого генератора, МГц | 10 |
| Пределы допускаемой погрешности установки частоты внутреннего кварцевого генератора при выпуске прибора относительно номинального значения по истечении времени установления рабочего режима не менее 1 ч | ±2»10-8 |
| .Пределы допускаемой погрешности частоты кварцевого генератора по истечении времени установления рабочего режима в течение 24 месяцев | ±2»10-7 |
| Диапазон коррекции частоты кварцевого генератора в пределах относительно номинального значения | ±3П0’7 |
| Прибор обеспечивает формирование опорных сигналов частотой 5 и 10 МГц с размахом не менее 1 В на нагрузке 50 Ом при работе от внутреннего или внешнего источника опорного сигнала | |
| Прибор обеспечивает информационную совместимость с ПЭВМ по каналу RS-232 и каналу ETHERNET | |
| В режиме дистанционного управления прибор обеспечивает следующие системные функции: - программирование режимов работы; - выдачу информации о режимах работы | |
| Прибор допускает непрерывную работу в рабочих условиях применения в течение времени не менее 16 часов при сохранении своих технических характеристик | |
| Мощность, потребляемая прибором от сети питания, при номинальном значении напряжении сети не более В^А | 100 |
| Габаритные размеры не более, мм: длина ширина высота | 435,5; 299; 136 |
| Масса прибора не более, кг | 8 |
| Параметры питания: напряжение переменного тока В частотой (50±1) Гц и содержанием гармоник до 5%. | 220±22 |
| Рабочие условия применения: температура окружающего воздуха от 5 до 40 оС относительная влажность воздуха до 80 % при температуре 25 оС атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа | |
| Средняя наработка на отказ не менее | 10000ч |
| По требованиям безопасности прибор соответствует ГОСТ Р 52319-2005, степень загрязнения 2, категория измерений 1. | |
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель установки методом шелкографии. В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.
Комплектность
приведена в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование, тип | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| 1. Генератор испытательных импульсов Г9-1 | ТНСК.411662.001 | 1 | |
| 2. Комплект ЗИП-0 в составе: | | 1 | |
| - шнур питания | SCZ-1R | 1 | MSL |
| - кабель соединительный ВЧ | ЕЭ4.852.517-08 | 8 | 517-08 |
| - тройник | ГУ3.640.095ТУ | 2 | СР-50-95Ф |
| - кабель | RS-232 | 1 | RS-232 |
| - кабель | ETHERNET | 1 | ETHERNET |
| - вставка плавкая ВП2Б-1В 1 А - 250 В | ОЮО.481.005ТУ | 4 | |
| 3. Диск с программой G9-IA.exe | ТНСК.411662.001Д9 | 1 | поставляется по отдельному заказу |
| 4. Руководство по эксплуатации | ТНСК.411662.001РЭ | 1 | |
| 5. Формуляр | ТНСК.411662.001ФО | 1 | |
| 6. Ящик укладочный | ТНСК.323365.004 | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу ТНСК.411662.001РЭ, раздел 7, утвержденному ГЦИ СИ
ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 12 августа 2013 г.
Основные средства поверки приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование средства поверки | Пределы измерения | Погрешность |
| Компаратор частотный ЧК7-1011 | частота опорного сигнала: 5, 10 МГц | ±2-10-11 |
| Осциллограф универсальный двухканальный широкополосный С1-97 | полоса пропускания 10 Гц - 350 МГц коэффициент отклонения 50 мВ/дел -0,5 В/дел коэффициент развертки 1 нс/дел - 10 мкс/дел | погрешность коэффициента развертки ±4 % погрешность коэффициента отклонения ±3 % |
| Частотомер универсальный Ч3-86А | длительности импульсов положительной и отрицательной полярности в диапазоне от 50 нс до 1 с длительность интервала времени между импульсами положительной полярности от 0 до 1 с период следования импульсов от 10 нс до 1 с частота синусоидального сигнала 10 МГц | Дт=±1,1 нс Дт=±Г10’10 с 5(Г,Р)аппаратная= 2^10’10 сЛсч |
| Генератор сигналов высокочастотный Г4-229 | частота Fвых=20 Гц; 1 кГц; 10 кГц напряжение ивых=30 мВ частота Fвых=5; 10 МГц напряжение ивых=0,2; 1,0 В СКЗ | ±3H0’7f |
| Генератор импульсов Г5-56 | период следования 100 мкс; длительность импульсов 25 нс; амплитуда 1 В | ±10 % |
| Наименование средства поверки | Пределы измерения | Погрешность |
| Вольтметр универсальный В7-81 | напряжение ивых от 30 мВ до 1 В частота Овых 20 Гц; 1 кГц; 10 кГц | ±1 % |
| Мегаомметр Ф4102/1-1М | диапазон измеряемых сопротивлений от 1 до 100 мОм испытательное напряжение 500 В | ±3 % |
| Аттенюатор резисторный фиксированный Д2-32 | 20 дБ | ±2 % |
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится давлением на специальную мастику двух пломб, которые расположены на задней панели в местах крепления верхней и нижней крышек.
Сведения о методах измерений
Приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ТНСК.411662.001ТУ Генератор испытательных импульсов Г9-1. Технические условия.
