Назначение
Калибратор напряжения переменного тока широкополосный Н5-6/1 (далее - калибратор) предназначен для воспроизведения среднеквадратических значений напряжения переменного тока синусоидальной формы на согласованной нагрузке 50 Ом в диапазоне частот от 10 Гц до 1500 МГц и уровнях напряжения от 1 мВ до 3 В. На частоте 1500 МГц верхний предел напряжения ограничен значением 1 В.
Описание
Принцип действия калибратора основан на калибровке напряжения в реперных точках 3 В и 0,3 В с последующими масштабными преобразованиями в диапазоне от 3 В до 1 мВ.
Калибратор представляет собой аппаратный настольный блок с управлением от персонального компьютера (ПК). Аппаратный блок содержит электронно-управляемые по частоте и уровню генераторы гармонический колебаний, частотомер, средства калибровки, устройства управления со средствами ввода и вывода информации на ПК.
Внешний вид калибратора напряжения переменного тока широкополосного Н5-6/1 (без ПК) представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид калибратора напряжения переменного тока широкополосного Н5-6/1 (без ПК)
Схема пломбирования калибратора от несанкционированного доступа приведена на рисунке 2. Пломбирование калибратора производится с нанесением знака поверки давлением на специальную мастику.
Место пломбирования с нанесением знака поверки
Рисунок 2 - Схема пломбирования от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
имеет структуру с разделением на метрологически значимую и метрологически не значимую части. В состав метрологически значимой части программного обеспечения входят:
- библиотека программного обеспечения ПК - H5-6_1.dll;
- ActiveX - компонент MODBUS-подобного протокола связи ПК и прибора -chvComm.ocx;
ActiveX - компонент диалога настройки и базовых функций журнала событий для протокола связи ПК и прибора - chvLink.ocx;
Ввод, вывод, обработка, хранение и отображение информации, реализация алгоритмов калибровки, математическая обработка результатов измерений выполняются с помощью ПК.
Программное обеспечение ПК работает под управлением операционных систем
Windows 95/98/2000/XP/Vista/7.
Программное обеспечение в памяти встроенного в прибор устройства управления (контроллера).
Идентификационные данные программного обеспечения калибратора приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Калибратор напряжения переменного тока широкополосный Н5-6/1 |
| Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | 1.0 (20.10.2010) |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | 1D73AEBB |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC 32 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Защита программного обеспечения контроллера от преднамеренного и непреднамеренного изменения состоит в следующем:
- без нарушения целостности конструкции прибора и заводских пломб невозможно удаление или замена запоминающего устройства или самого контроллера.
- доступ к калибровочным или регулировочным коэффициентам защищен паролями двух уровней (первый уровень - защищен доступ к диалоговым окнам настройки коэффициентов, второй уровень - защищен канал связи с контроллером). Задать соответствующие пароли можно в диалоговом окне ПО ПК, которое открывается через меню «Сервис - Регулировка - Заводской пароль».
Технические характеристики
1 Номинальное значение частот сигналов 10 Гц; 20 Гц; 1 кГц; 10 кГц; 100 кГц; 1000 кГц; 10 МГц; 30 МГц; 50 МГц; 100 МГц; 300 МГц; 600 МГц; 800 МГц; 1000 МГц и 1500 МГц.
2 Диапазон воспроизводимых среднеквадратических значений напряжения от 1 мВ до 3 В (на частоте 1500 МГц до 1В).
3 Пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения напряжения в нормальных условиях эксплуатации калибратора не превышают значений, указанных в таблице 2.
Таблица 2
| Поддиапазон напряжения | Пределы допускаемой основной погрешности ±(% от Ux+ % от А) на частотах |
| 10 Гц | 20 Гц - 100 кГц | 1000 кГц | 10 МГц | 30 МГц | 50 МГц |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| св. 300 мВ до 3 В | 0,15+ 0,015А | 0,1+0,01 А | 0,1+0,01 А | 0,15+0,01А | 0,15+0,01А | 0,2+0,01А |
| св. 30 мВ до 300 мВ вкл. | 0,3+0,01А | 0,2+0,02А | 0,2+0,02А | 0,25+0,03А | 0,25+0,03А | 0,5+0,03А |
| от 1 мВ до 30 мВ вкл. | 0,4+0,01А | 0,4+0,01А | 0,4+0,01А | 0,6+0,03А | 0,6+0,03А | 1,0+0,03 А |
Продолжение таблицы 2
| Поддиапазон напряжения | Пределы допускаемой основной погрешности ±(% от Ux+ % от А) на частотах |
| 100 МГц | 300 МГц | 600 МГц | 800 МГц | 1000 МГц | 1500 МГц |
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| св. 300 мВ до 3 В | 0,3+0,02А | 0,4+0,02А | 0,6+0,03А | 0,8+0,03А | 1,0+0,04 А | 2,0+0,05А |
| св. 30 мВ до 300 мВ вкл. | 0,5+0,05А | 0,7+0,1А | 0,9+0,1А | 1,2+0,1А | 1,5+0,1А | 2,5+0,5А |
| св. 1 мВ до 30 мВ вкл. | 1,3+0,03А | 2,0+0,1А | 3,0+0,1А | 4,5+0,1А | 5,0+0,2А | 6,0+0,2А |
где A=Uk/Ux; Ux, Uk - соответственно воспроизводимое и конечное (соответствующее верхнему пределу в диапазоне) значения напряжений.
Пределы допускаемой основной относительной погрешности воспроизведения переменного напряжения Здоп при применении калибратора в качестве рабочего эталона 1-го разряда приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Уровень напряжения, В | Погрешность, % | Частота, МГц |
| 30 | 50 | 100 | 300 | 600 | 800 | 1000 | 1500 |
| 0,1 | Здоп | 0,4 | 0,59 | 0,65 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,8 | 4,0 |
| 0,3 | Здоп | 0,28 | 0,53 | 0,55 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 3,0 |
| 1 | Здоп | 0,18 | 0,23 | 0,36 | 0,46 | 0,69 | 0,89 | 1,1 | 2,1 |
| 3 | Здоп | 0,16 | 0,21 | 0,32 | 0,42 | 0,63 | 0,83 | 1,0 | - |
4 Пределы допускаемой дополнительной погрешности воспроизведения напряжения при установке отклонения ±0,02^ на частотах до 100 МГц включительно и ±0,03^ на частотах свыше 100 МГц, где £ - установленное значение отклонения, в процентах.
5 Пределы допускаемой дополнительной погрешности воспроизведения напряжения, обусловленной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной, не превышают половины пределов допускаемой основной погрешности.
6 Коэффициент гармоник выходного напряжения калибратора не превышает значений, указанных в таблице 4.
Таблица 4
| Частота, МГц | Г10-5-0,1 | 1-30 | 50-100 | 300 | 600 | 800 | 1000 | 1500 |
| Коэффициент гармоник, % | 0,05 | 0,07 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,35 | 0,7 |
7 Перестройка частоты выходного напряжения калибратора возможна в пределах значений, указанных в таблице 5.
Таблица 5
| Частота, МГц | 10 | 30 | 50 | 100 | 300 | 600 | 800 | 1000 | 1500 |
| Диапазон перестройки, МГц | 8-12 | 25-35 | 40-60 | 90-150 | 250400 | 500650 | 650820 | 800 1050 | 1450 1550 |
8 Пределы допускаемой погрешности установки частоты с помощью встроенного частотомера, Гц где f - измеряемое значение частоты).
±(5-10-4f + 0,1)
9 Время установления рабочего режима, мин, не более 30.
10 Время непрерывной работы, ч, не менее 8.
11 Условия эксплуатации:
- относительная влажность, % от 30 до 80;
- атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) от 84 до 106
(от 630 до 795);
- температура окружающего воздуха:
- при работе и поверке, °С
- при хранении в отапливаемом помещении, °С от 5 до 40;
- при хранении в не отапливаемом помещении, °С от -10 до 50.
12 Габаритные размеры (без ПК), мм, не более: 135*480*485.
13 Масса, кг, не более
14 Питание осуществляется напряжением переменного тока напряжение, В 230±23;
частота, Гц 50±0,5.
15 Потребляемая мощность, В^А, не более
16 Средняя наработка на отказ, ч, не менее 10000.
Нормальные условия эксплуатации калибратора в качестве рабочего эталона 1-го разряда соответствуют ГОСТ 22261-94 с пределом температур окружающей среды (20±5) °С.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации РПИС.411734.007-01 РЭ типографским способом и на лицевой панели калибратора методом шелкографии.
Комплектность
В комплект поставки входят:
Калибратор напряжения переменного тока широкополосный - Н5-6/1 1 шт.
- Кабель соединительный ВЧ 1 шт.
- Кабель RS-232 1 шт.
1 шт.
- Шнур соединительный (сетевой)
- Переходы 2 шт.
- Руководство по эксплуатации РПИС.411734.007-01 РЭ 1 шт.
- Программное обеспечение Н5-6/1 на CD-R 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу МП-2201-0019-2011 «Калибратор напряжения переменного тока
широкополосный Н5-6/1. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 25 января 2011 г.
Средства поверки:
Государственный первичный специальный эталон единицы электрического напряжения - вольта - в диапазоне частот 3-107 - 2-109 Гц ГЭТ 27-2009.
Метрологические характеристики эталона:
- диапазон значений напряжения и частоты, в котором воспроизводится единица, составляет от 0,1 до 1 В и от 3-107 до 2-109 Гц соответственно;
- эталон обеспечивает воспроизведение единицы со средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 5-10’5 - Г10-3 при 10 независимых измерениях в зависимости от уровня напряжения и частоты;
- неисключенная систематическая погрешность эталона не превышает 3-10"4 - 740-3;
- стандартная неопределенность, оцененная по типу А, не превышает 540-5 - 1-10-3;
- стандартная неопределенность, оцененная по типу В, не превышает 1,7-10-4 - 440-3;
- расширенная неопределенность при коэффициенте охвата 2 составляет 3,640-4 - 8,240-3.
Вольтметр переменного тока В3-63 или В3-49 (диапазон частот от 10 Гц до 1500 МГц, пределы измерения от 0,1 до 10 В, погрешность ±(0,05 - 4) %).
Измеритель нелинейных искажений СК6-13 (диапазон частот от 10 Гц до 120 кГц, пределы измерения от 0,003 до 100 %).
Анализатор спектра R&S FSP-30 (диапазон частот от 100 кГц до 6 ГГц, динамический диапазон (70 - 60) дБ).
Частотомер электронно-счетный Ч3-63/1 (диапазон частот от 10 Гц до 1500 МГц, погрешность измерения ±(540-5 f + 0,01) Гц).
Мультиметр 34401А (диапазон частот от 10 Гц до 20 кГц; пределы измерения от 1 мВ до 10 В; погрешность ±(0,07 - 3) %).
Милливольтметр В3-52/1 (диапазон частот от 10 кГц до 1500 МГц; пределы измерения от 1 до 300 мВ).
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации РПИС.411734.007-01 РЭ.
Нормативные документы
1 ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
2 ГОСТ Р 8.648-2008 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10’2 до 2409 Гц».
3 РПИС.411734.007-01 ТУ «Калибратор напряжения переменного тока широкополосный Н5-6/1. Технические условия».
4 МП-2201-0019-2011 «Калибратор напряжения переменного тока широкополосный Н5-6/1. Методика поверки».
