Назначение
Калибраторы переменного напряжения широкополосные Н5-3 (далее - калибраторы) предназначены для воспроизведения напряжения переменного и постоянного тока синусоидальной формы в широком диапазоне частот.
Описание
Конструктивно калибратор выполнен в виде моноблока с выходом 7/3,04 к которому подключается переход тройниковый и нагрузка 50 Ом. В переход тройниковый устанавливаются различные переходы коаксиальные для подключения различных типов вольтметров. В случае подключения ваттметров, детекторных головок и других приборов, имеющих входное сопротивление 50 Ом, нагрузка из комплекта поставки калибратора не используется.
Принцип действия калибраторов основан на электронном управлении аналоговыми устройствами и устройствами цифровой калибровки в калибраторе. В состав калибраторов входят узлы, обеспечивающие генерацию, регулирование и усиление сигналов переменного тока, а также прием и обработку сигналов управления.
Основной тракт воспроизведения сигналов содержит:
а) цифровой синтезатор частоты от 9 Гц до 11 МГц;
б) фильтр нижних частот седьмого порядка с частотой среза 15 МГц, подавляющий высшие комбинационные частоты на выходе синтезатора;
в) аналоговый переключатель для выбора источника сигнала, подаваемого на выходной усилитель;
г) усилитель мощности, обеспечивающий получение напряжения с амплитудой до 10 В;
д) набор из одного фильтра нижних частот (от 0,009 до 110 кГц) и десяти полуоктав-ных полосовых фильтров (от 110 до 175, от 175 до 280, от 280 до 440, от 440 до 700, от 700 до 1100, от 1100 до 1750, от 1750 до 2800, от 2800 до 4400, от 4400 до 7000, от 7000 до 11000 кГц). Фильтры, переключаемые синхронно с частотой, устанавливаемой в синтезаторе, обеспечивают подавление высших гармоник и ближних к основной гармонике комбинационных частот;
е) выходной аттенюатор, имеющий восемь степеней ослабления (0, минус 10, минус 20, минус 30, минус 40, минус 50, минус 60 и минус 70 дБ). За счет аттенюатора осуществляется ступенчатое регулирование выходного напряжения. Аттенюатор рассчитан на подключение активной нагрузки сопротивлением 50 Ом;
ж) согласованную нагрузку (внешнюю), на которой воспроизводится калиброванный уровень.
Плавное регулирование выходного напряжения осуществляется системой автоматической стабилизации, устанавливающей на входе аттенюатора такой уровень, который обеспечивает после соответствующего ослабления получение заданного значения выходного напряжения. В состав системы стабилизации входят:
а) цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) опорного напряжения системы авторегулирования;
б) масштабный преобразователь постоянного напряжения, приводящий стабилизируемый уровень постоянного напряжения на выходе усилителя мощности к шкале напряжения опорного ЦАП;
в) масштабный преобразователь среднеквадратического значения переменного напряжения в постоянное. Также приводит стабилизируемый уровень к шкале ЦАП;
г) переключатель масштабирующих преобразователей;
д) усилитель обратной связи, осуществляющий сравнение стабилизируемого напряжения с опорным. Благодаря наличию интегрирующих свойств и дополнительного фильтра
третьего порядка, усилитель обратной связи обеспечивает подавление пульсаций сигнала преобразователя переменного напряжения и устойчивость системы авторегул ировапия.
Сигнал регулирования амплитуды подается на вход опорного напряжения 1(АП синтезатора или непосредственно на вход выходного усилителя при воспроизведении постоянного напряжения.
Генератор частот от 9 до 11 МГц построен на принципе прямого частотного синтеза, т.с. генерируемая синусоида формируется с помощью ЦАП в виде ступенчатой функции.
'Грают воспроизведения высокочасто тного напряжения содержит:
а) LC-генератор на четыре фиксированные частоты;
б) широкополосный аналоговый неремножитель для регулирования амплитуды с диф-ферен 1 щальным выходом;
в) двухкаскадный двухтактный усилитель мощности с трансформаторным выходом;
г) полосовые фильтры па частоты 15, 20, 30 и 50 МГц для подавления высших гармоник (ослабление второй гармоники более 14 дБ);
д) систему автоматической стабилизации выходного уровня.
Работа системы стабилизации основана на сравнении напряжений двух детекторов -опорного и выходного уровня. Выделенное разностное напряжение усиливается и подается па pei-улятор амплитуды (неремножитель), с помощью которого на выходе усилителя мощности устанавливается напряжение, равное опорному. Опорное напряжение частотой 1 МГц формируется па выходе основного (низкочастотного) тракта. Линейность системы стабилизации обеспечивается идентичностью ампли тудных характеристик детекторов.
I1о устойчивости к воздействию климатических факторов калибраторы соответствуют требованиям группы 1.11.6 по ГОСТ В 20.39.304-76 климатического исполнения УХЛ в диапазоне рабочих температур окружающего воздуха от 5 до 40 °C, относи тельной влажности воздуха 90 % при температуре 25 °C. По прочности к воздействию механических факторов требованиям группы 1.6 по ГОСТ В 20.39.304-76.
Внешний вид калибратора, места пломбировки и нанесения знака об утверждении типа
приведены на рисунке 1.
Рисунок 1. Внешний вид и схема пломбировки калибратора
Технические характеристики
Диапазоны и погрешности воспроизведения напряжения постоянного тока с нагрузкой
из комплекта поставки калибратора приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Диапазон воспроизведения | Пределы допускаемой абсолютной погрешнос ти при Т=Тк ±5 °C |
| ±(0,1000 - 1.0999 мВ) ±(01,100 10,999 мВ) __ | ±(0,002 • U + 3 мкВ) ____±(0,0015 • Ц + ЗмкВ) ________.____ |
| ±(011,00-109,99 мВ) ±(0110,0 - 3500,0 мВ) | ±(0,001 ■ U + 5 мкВ) ±(0,0007 ■ U + 50 мкВ) |
| Примечание - U - установленное значение напряжения |
Диапазоны и основные относительные погрешности воспроизведения переменного напряжения, приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Диапазон воспроизведения | Пределы допускаемой основной погрешности при Т=Тк ±5 °C, % от U |
| на частотах |
| 10- 20 Гц | 20- 40 Гц | 40 Гц-ЮОкГц | 0,1 - 1 МГц | 1 - 3 МГц | 3- 5 МГц | 5- 10 МГц | 15,20 и 30 МГц | 50 МГц |
| Основной ВЫХОД |
| 3,5-1,1 В 1,1 В-330 мВ 329,9 - 110,0 мВ 109,99- 11,00 мВ 10,999- 1,100 мВ 1,0999-0,1000 мВ | ±0,5 ±0,5 ±0,5 ±0,5 ±0,8 ±0,8 | ±0,3 ±0,3 ±0,3 ±0,5 ±0,5 +0,8 | ±0,2 ±0,2 +0,3 ±0,5 ±0,5 ±0,5 | ±0,3 ±0,3 ±0,3 +0,5 ±0,8 +0,8 | +0,3 ±0,3 ±0,5 ±0,5 +0,8 +0,8 | ±0,3 ±0,5 ±0,8 ±0,8 +0,8 ±1,0 | ±0,5 ±0,5 ±0,8 ±0,8 ±1,0 ±1,0 | ±0,8 ±0,8 + 1,0 ±1,0 ±1,3 ±2,0 | + 1,3 + 1,3 ±1.3 ±2,0 +2.0 +4,0 |
| С дополнительным внешним аттенюатором «40 дБ» |
| 110-3 мкВ | ±0,8 | ±0,8 ! ±0,8 | +0,8 | ±1,0 | ±1,0 | ±1,3 | нн | нн Примечания 1 Указанные значения погрешности нормируются без учета шунтирующего действия входного сопротивления приборов, подключаемых к выходу калибратора или аттенюатора. 2 нн - значение погрешности не нормируется. |
Предел допускаемой дополнительной погрешности не более предела допускаемой основной погрешности.
Пределы допускаемой погрешности установки частоты выходного напряжения, %
- в диапазоне частот от 9 Гц до 11 МГц ±0,02;
- на частотах 15, 20, 30 и 50 МГц
Среднее время установления выходного напряжения калибратора и частоты с, не более
Потребляемая мощность, ВА, не более
Л . Средняя наработка на отказ, ч, не менее 20000.
■ ’ • Масса, кг, не более
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более 259 х 291 х 120.
Рабочие условия эксплуатации:
температура окружающей среды, °C от 5 до 40
относительная влажность воздуха при температуре 25 °C, % до 90.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на переднюю панель калибратора методом офсетной печати, на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляра - типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- калибратор переменного напряжения широкополосный Н5-3 - 1 шт;
- комплект ЗИП - 1 к-т;
- руководство по эксплуатации - I шт.
Поверка
осуществляется согласно разделу 12 «Методика поверки» руководства по эксплуатации КМСИ.411115.001 РЭ «Калибратор переменного напряжения широкополосный Н5-3» Часть 1, согласованного начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ в феврале 2001 г.
Основные средства поверки:
- мультиметр В7-64 (В7-64/1) (Per. № 16688-97) напряжение постоянного тока до 10 В, пределы допускаемой погрешности измерений напряжения постоянного тока ±0,005 %; напряжение переменного тока до 250 В, пределы допускаемой погрешности измерений напряжения переменного тока ±0,25 %; сопротивление до 100 Ом, пределы допускаемой погрешности измерений сопротивления ±0,03 %; сила переменного тока до 0,5 А, пределы допускаемой погрешности измерений силы переменного тока+1 %
- вольтметр переменного тока диодш.тй компенсационный ВЗ-49 (Per. № 5477-76) диапазон измерений напряжения от 0.3 до 3,5 В в диапазоне частот от 10 Гц до 50 МГц;
- осциллограф С1-108 (Per. № 7866-80) диапазон входных сигналов от 0 до 1 В: полоса пропускания до 250 МГц, входное сопротивление 50 Ом;
- измеритель нелинейных искажений СК6-13 (Per. № 10227-85) диапазон напряжений от I до 5 В; диапазон частот от 10 Гн до 120 кГц; диапазон измеряемых искажений от 0,01 до 2,5 %; предел допускаемой погрешности 10 %;
- милливольтметр URV 5 (Per. № 24002-02) диапазон измеряемых напряжений от 1 мВ до 3 В в частотном диапазоне от 100 кГц до 50 МГц;
- источник питания постоянного тока Б5-48 (Per. № 5968-77) выходное напряжение от 0 до 6 В; ток нагрузки 200 мА.
Сведения о методах измерений
КМСИ.411115.001 РЭ «Калибратор переменного напряжения широкополосный Н5-3.
Руководство по эксплуатации» Часть 1.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ В 20.39.301 - ГОСТ В 20.39.304-76.
КМСИ.411115.001 ТУ «Калибратор переменного напряжения широкополосный Н5-3. Технические условия»
Рекомендации к применению
Деятельность в области обороны и безопасности государства, в том числе для поверки и калибровки вольтметров переменного тока, измерительных преобразователей, детекторных головок, ваттметров, технологической проверки электронных компонентов и узлов.
