Назначение
Установка для измерения ширины линии ферромагнитного резонанса МАГ 2-3-МВ (далее - установка) предназначена для измерений ширины линии ферромагнитного резонанса эпитаксиальных феррит-гранатовых структур (далее - ЭФГС) и волноведущих элементов на их основе.
Описание
Работа установки основана на принципе поглощения энергии электромагнитного поля на частоте ферромагнитного резонанса (далее - ФМР), возникающего в образце ЭФГС, находящегося в постоянном магнитном поле.
Установка состоит из ячейки для формирования сигнала ФМР, генератора сигналов высокочастотного (далее - генератор), блока электроники и компьютера с установленной платой АЦП.
Ячейка для формирования сигнала ФМР состоит из электромагнита, элемента возбуждения, циркулятора и детекторной головки.
Электромагнит предназначен для создания постоянного магнитного поля, между полюсными наконечниками электромагнита помещается испытуемый образец. В одном из полюсных наконечников имеется отверстие, в области которого формируется профиль магнитного поля с провалом - «магнитная яма». Такой профиль магнитного поля позволяет локализовать рабочий объем, в котором формируется условия ФМР.
В это же отверстие устанавливается элемент возбуждения электромагнитных колебаний, выполненный в виде миниатюрной рамочной антенны. Элемент возбуждения располагается непосредственно над испытуемым образцом.
В электромагните имеется дополнительная обмотка модуляции постоянного магнитного поля, которая позволяет создавать условия ФМР в периодическом режиме. Питание основной и дополнительной обмоток электромагнита осуществляется от блока электроники.
Элемент возбуждения с помощью трехплечевого циркулятора подключается к генератору и детекторной головке. При такой схеме подключения на выходе детекторной головки формируется сигнал пропорциональный СВЧ энергии поглощенной испытуемым образцом.
Сигнал с выхода детекторной головки поступает на блок электроники, где происходит усиление сигнала. Усиленный сигнал подается на АЦП, где преобразуется в цифровой код. С помощью программы tf2 рассчитывается ширина линии ФМР и на мониторе компьютера отображается ее численное значение и осциллограмма ФМР. В программе предусмотрена возможность измерения ширины линии ФМР 1-го, 2-го, 3-го, 4-го резонансов и т.д. из последовательности сигналов, наблюдаемых на экране монитора компьютера.
Для проверки работоспособности установка комплектуется ЭФГС образцами с различной шириной линии ФМР.
Программное обеспечение
Программное обеспечение установки установлено на компьютере и по доступным для пользователя интерфейсам изменение метрологически значимой части ПО невозможно. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Защита ПО установки от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» по Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | tf2 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | - |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 88ef47c42a92a39d580e9f40309e0847 |
| Другие идентификационные данные | MD5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений ширины линии ФМР, мТл | от 0,035 до 0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений ширины линии ФМР, % | ± 20 |
| Диапазон частот генератора, ГГц | от 4 до 5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты, % | ± 2 |
| Выходная мощность генератора, мВт | от 0,9 до 1,1 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки выходной мощности генератора, % | ± 20 |
| Диапазон воспроизводимых значений магнитной индукции постоянного магнитного поля, мТл | от 35 до 450 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки магнитной индукции постоянного магнитного поля, % | ± 6 |
| Нестабильность магнитной индукции постоянного магнитного поля, %, не более | 0,5 |
| Диапазон средних квадратических значений (СКЗ) магнитной индукции модулирующего магнитного поля, мТл | от 0,3 до 3,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки СКЗ магнитной индукции модулирующего магнитного поля, % | ± 7,5 |
Таблица 3- Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Габаритные размеры измеряемого образца: - толщина, мм, не более | 1 |
| - длина х ширина, мм | от 6х1,5 до 210х200 |
| Параметры электропитания: - напряжение переменного тока, В | 220±4,4 |
| - частота переменного тока, Гц | 50±1 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 800 |
| Масса, кг, не более: - генератор сигналов высокочастотный Г4-81 | 15 |
| - блок электроники | 2 |
| - ячейка для формирования сигнала ФМР | 10 |
| - компьютер с платой АЦП ЛА-2М5 | 10 |
| - монитор | 10 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более: - генератор сигналов высокочастотный Г4-81 | 600х500х150 |
| - блок электроники | 300х200х100 |
| - ячейка для формирования сигнала ФМР | 270х240х200 |
| - компьютер с платой АЦП ЛА-2М5 | 500х400х200 |
| - монитор | 400х400х400 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающего воздуха, °С | от +15 до +25 |
| - относительная влажность окружающего воздуха, % | от 30 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 70 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на шильдик, расположенный на корпусе блока электроники установки (по технологии предприятия-изготовителя) и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Таблица 4 - Комплектность установки
| Наименование | Обозначение | Количество |
| 1. У становка для измерения ширины линии ФМР МАГ 2-3-МВ в составе: | | |
| 1.1 | Г енератор сигналов высокочастотный | Г4-81 | 1 шт. |
| 1.2 | Ячейка для формирования сигнала ФМР | НГМК.434839.001 | 1 шт. |
| 1.3 | Блок электроники | | 1 шт. |
| 1.4 | Компьютер с платой АЦП ЛА-2М5 | | 1 шт. |
| 1.5 | Монитор 15’’ | | 1 шт. |
| 1.6 Стандартные образцы с шириной линии ФМР 0,05; 0,09; 0,14; 0,4 мТл | | 1 комплект |
| 2. | Руководство по эксплуатации | НГМК.434839.001 РЭ | 1 экз. |
| 3. | Формуляр | НГМК.434839.001 ФО | 1 экз. |
| 4. | Методика поверки | НГМК.434839.001 МП | 1 экз. |
| 5. | Свидетельство о первичной поверке | | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу НГМК.434839.001 МП «Установка для измерения ширины линии ферромагнитного резонанса МАГ 2-3-МВ. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 30.08.2016 г.
Основные средства поверки:
- миллитесламетр Ш1-15У, рег. № 37751-08;
- осциллограф цифровой запоминающий WaveSurfer 62 Xs-А, рег. № 40910-09;
- анализатор спектра портативный MS2726C, рег. № 46513-11;
- секундомер электронный Интеграл С-01, рег. № 44154-10.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или поверительного клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Нормативные документы, устанавливающие требования к установке для измерения ширины линии ферромагнитного резонанса МАГ 2-3-МВ
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
66227-16: Методика поверки НГМК.434839.001 МПСкачать1.1 Мб