Назначение
Ваттметры поглощаемой мощности М3-99 (далее - ваттметр) предназначены для измерения среднего значения мощности непрерывных и импульсно-модулированных сигналов в диапазоне частот от 0 до 17,85 ГГц.
Описание
Конструктивно ваттметр состоит из блока измерительного унифицированного (БИ) и преобразователей приемных коаксиальных (далее - ИИК) ПРОФКиП М3-90, ПРОФКиП М3-93, ПРОФКиП М3-93/1, ПРОФКиП М3-95, ПРОФКиП М3-96 с неразъемным соединительным кабелем.
Принцип действия ваттметра основан на преобразовании СВЧ мощности в термоэлектродвижущую силу (термо-ЭДС), которая пропорциональна подведенной к преобразователю мощности СВЧ.
БИ разделен на функциональные узлы: 2 усилителя постоянного тока, аналого-цифровой преобразователь, интерфейс канала общего пользования (далее - КОП), стабилизаторы.
Основными функциями БИ являются: усиление напряжения постоянного тока, его преобразование в цифровую форму, выдача в линейном масштабе результатов измерений на цифровое табло и в КОП, формирование уровней мощности калибровки 800 мкВт на переменном токе, 80 и 800 мВт на постоянном токе.
Питание БИ осуществляется через трансформатор, закрепленный на задней панели блока измерительного.
Управление работой ваттметра и обработка результатов преобразования осуществляется с помощью микроконтроллера.
Работа ваттметра в составе автоматизированной измерительной системы обеспечивается интерфейсом КОП.
Общий вид ваттметра поглощаемой мощности М3-99 показан на рисунках 1 - 6.
Место пяомёиродпиия
Программное обеспечение
Программное обеспечение прибора ПО «М3-99» представляет собой встроенное ПО, предназначенное для управления работой ваттметра.
Идентификационные данные отсутствуют.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «ВЫСОКИЙ» в соответствии с п.4.3 Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 1 - Метрологические характеристики
Наименование характеристик | Значения |
1 | 2 |
Диапазоны частот, ГГц, с преобразователями приемными коаксиальными: ПРОФКиП М3-90 ПРОФКиП М3-93 ПРОФКиП М3-95 ПРОФКиП М3-96 ПРОФКиП М3-93/1 | от 0,02 до 17,85 от 0 до 17,85 от 0 до 17,85 от 0 до 12,0 от 0 до 3,0 |
Диапазоны измерения мощности, Вт, с преобразователями приемными коаксиальными: ПРОФКиП М3-90 | 7 5 от 10 до 3,0-10" ' включ. св. 3,040-5 до 10-4 включ. св. 1 • 10-4 до 1 • 10-3 включ. св. 1 • 10-3 до 1 • 10-2 |
1 | 2 |
ПРОФКиП М3-93 ПРОФКиП М3-95 ПРОФКиП М3-96 ПРОФКиП М3-93/1 | от 1 • 10-4 до 2-10-2 включ. св. 2-10-2 до 1,2*10-1 включ. св. 12-10" до 1,0 включ. -2 -1 св. 1-10" до 10 включ. св. 1 • 10-1 до 1,0 включ. св. 1,0 до 10,0 -2 от 8-10" до 1,2 включ. св. 1,2 до 12,0 включ. св. 12 до 100 от 1 • 10-4 до 2-10-2 включ. св. 2-10-2 до 1,2^ 10-1 включ. св. 12-10-2 до 1,0 |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности (5) с преобразователями приемными коаксиальными ПРОФКиП М3-90, %: - в диапазоне частот от 0,02 до 12 ГГц включительно - в диапазоне частот свыше 12 до 17, 85 ГГц | ± ± | 4+Ч Р - *) 6+ч £ - *1 | |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности с преобразователями приемными коаксиальными ПРОФКиП М3-93, ПРОФКиП М3-95, %: - в диапазоне частот от 0 до 12 ГГц включительно - в диапазоне частот свыше 12 до 17, 85 ГГц: | ± ± | _4+Ч Р - i 6+ч £ -11 | |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности с преобразователем приемным коаксиальным ПРОФКиП М3-96, %: | ± | 6+ч % -11 | |
Пределы допускаемой основной относительной погрешности с преобразователем приемным коаксиальным ПРОФКиП М3-93/1, %: | ± | 6 + <>,{ £ -1 | | |
где: Рк - максимальное значение поддиапазона измерения мощности, Вт; Рх - измеренное значение мощности, Вт |
Волновое сопротивление входа ваттметра, Ом: - с преобразователями приемными коаксиальными ПРОФКиП М3-90, ПРОФКиП М3-93, ПРОФКиП М3-95, ПРОФКиП М3-96 - с преобразователем приемным коаксиальным ПРОФКиП М3-93/1 | 50; 75 |
Коэффициент стоячей волны по напряжению ваттметра с преобразователем приемным коаксиальным ПРОФКиП М3-90, не более: - в диапазоне частот от 0,02 до 12,00 ГГц включительно - в диапазоне частот свыше 12,00 до 17,85 ГГц | 1,3; 1,4 |
1 | | 2 |
Коэффициент стоячей волны по напряжению ваттметра с преобразователем приемным коаксиальным ПРОФКиП М3-93, ПРОФКиП М3-95, не более: - в диапазоне частот от 0 до 3 ГГц включительно | 1,15; | |
- в диапазоне частот свыше 3 до 12,00 ГГц включительно | 1,3; | |
- в диапазоне частот свыше 12,00 до 17,85 ГГц | 1,4 | |
Коэффициент стоячей волны по напряжению ваттметра с преобразователем приемным коаксиальным ПРОФКиП М3-96, не более: - в диапазоне от 0 до 2,00 ГГц включительно | 1,2; | |
- в диапазоне свыше 2,00 до 8 ГГц включительно | 1,3; | |
- в диапазоне свыше 8 до 12,05 ГГц | 1,4 | |
Коэффициент стоячей волны по напряжению ваттметра с преобразователем приемным коаксиальным ПРОФКиП М3-93/1,не более: | 1,15 | |
Пределы дополнительной относительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха в пределах рабочих температур на каждые 10 °С изменения температуры, %: - с преобразователями приемными коаксиальными ПРОФКиП М3-90, ПРОФКиП М3-93, ПРОФКиП М3-95 | ±1,0; | |
- с преобразователями приемными коаксиальными ПРОФКиП М3-96 и ПРОФКиП М3-93/1 | ±1,5 | |
Нестабильность показаний ваттметра во времени, включая «дрейф электрического нуля», при неизменной температуре в установившемся режиме, Вт/мин, не более, с преобразователями приемными коаксиальными: ПРОФКиП М3-90 | 4-10-7 | |
ПРОФКиП М3-93 | 2-10-5 | |
ПРОФКиП М3-95 | 4-10-5 | |
ПРОФКиП М3-96 | 3 • 10-6 | |
ПРОФКиП М3-93/1 | 2-10-5 | |
Время установления показаний ваттметра с ППК ПРОФиП М3-90, с, не более: - в режиме ручного переключения поддиапазонов: - первый и второй поддиапазон | 10,0; | |
- третий и четвертый поддиапазон | 1,0; | |
- в режиме автоматического переключения поддиапазонов | 15,0 | |
Время установления показаний ваттметра с ППК ПРОФКиП М3-93 и ПРОФКиП М3-93/1, с, не более | 20 | |
Время установления показаний с Ш1К ПРОФКиП М3-95, с, не более: - в режиме ручного переключения поддиапазонов | 10; | |
- в режиме автоматического измерения мощности | 15 | |
Время установления показаний ваттметра с преобразователем ПРОФКиП М3-96, с, не более | 60 | |
1 | 2 |
Значение перегрузочной мощности непрерывного синусоидального сигнала в течение 3 мин, Вт, не более - с преобразователями приемными коаксиальными: ПРОФКиП М3-90 | 0,015; |
ПРОФКиП М3-93, ПРОФКиП М3-93/1 | 1,5; |
ПРОФКиП М3-95 | 15; |
ПРОФКиП М3-96 | 120 |
Время установления рабочего режима, мин, не более | 30 |
Время непрерывной работы, ч, не менее | 16 |
Нормальные условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С | от +15 до +25 |
- относительная влажность при температуре +25 °С, % | от 30 до 80 |
- атмосферное давление, мм рт. ст. | от 630 до 795 |
Таблица 2 - Технические характеристики
Наименование характеристик | Значения |
Габаритные размеры, мм, не более: | высота | ширина | длина |
- блока измерительного | 256 | 320 | 174 |
- преобразователей приемных коаксиальных: ПРОФКиП М3-95 | 113 | 90,5 | 82 |
ПРОФКиП М3-96 | 218 | 125 | 145,5 |
| Диаметр | |
ПРОФКиП М3-90 | 42 | 101,5 |
ПРОФКиП М3-93 | 42 | 99 |
ПРОФКиП М3-93/1 | 42 | 114,5 |
Масса, кг, не более: | | | |
- блока измерительного | | 6,5 | |
- преобразователей приемных коаксиальных: ПРОФКиП М3-90 | | 0,4 | |
ПРОФКиП М3-93 | | 0,45 | |
ПРОФКиП М3-95 | | 0,75 | |
ПРОФКиП М3-96 | | 3,0 | |
ПРОФКиП М3-93/1 | | 0,5 | |
Рабочие условия эксплуатации: | | | |
- температура окружающего воздуха, °С | | от -10 до +40 |
- относительная влажность при температуре 30 °С, % | | 90 | |
- атмосферное давление, мм рт. ст. | | 537 - 800 | |
Средняя наработка на отказ прибора, ч, .не менее | 15000 |
Параметры электрического питания: | | | |
- напряжение переменного тока, В | | 220±22 | |
- частота переменного тока, Гц | | 50±1 | |
Мощность, потребляемая прибором, В-А, не более | 38 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель ваттметра методом трафаретной печати, на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляра типографским способом.
Таблица 3 - Комплектность ваттметра поглощаемой мощности М3-99
Наименование, тип | Обозначение | Коли чество | Приме чание |
1 | 2 | 3 | 4 |
Ваттметр поглощаемой мощности | | | |
М3-99 в составе: | ПРШН.411151.008 | 1 | |
- блок измерительный | ПРШН.411613.001 | 1 | |
- преобразователь приемный коаксиальный ПРОФКиП М3-90* | ПРШН 434849.001 | 1 | |
- преобразователь приемный коаксиальный ПРОФКиП М3-93* | ПРШН 434839.004 | 1 | |
- преобразователь приемный коаксиальный ПРОФКиП М3-95* | ПРШН 434839.005 | 1 | |
- преобразователь приемный коаксиальный ПРОФКиП М3-96* | ПРШН 434839.006 | 1 | |
- преобразователь приемный коаксиальный ПРОФКиП М3-93/1* | ПРШН 434839.007 | 1 | |
Кабель сетевой | SCZ-1 | 1 | |
Комплект запасных частей: | | 1 | |
- вставка плавкая ВП1-1 2,0 А 250 В | ОЮ0.480.003 ТУ | 2 | |
- вставка плавкая ВП2Б-1В 0,5 А 250 В | ОЮ0.481.005 ТУ | 2 | |
- вставка плавкая ВП2Б-1В 1,0 А 250 В | ОЮ0.481.005 ТУ | 2 | |
Кабель КОП | ЕЭ4.854.130-08 | 1 | |
Ключ 7811-0002Б1х9 | ГОСТ 2839-80 | 1 | |
Эксплуатационная документация: - руководство по эксплуатации, Часть 1 | ПРШН.411151.008 РЭ | 1 | |
- руководство по эксплуатации | ПРШН.411151.008 РЭ | | |
Схемы электрические принципиальные, Часть 2 | | | |
- формуляр | ПРШН.411151.008ФО | 1 | |
Ящик укладочный | ПРШН. 411161.120 | 1 | |
Ящик укладочный | ПРШН. 411161.120-03 | 1 | |
Комплект комбинированный | ПРШН 4.068.003 | 1 | Применяется для сопряжения средств измерений при поверке и поставляется по отдельному заказу |
* - В комплект ваттметра указанные преобразователи могут входить ях по требованию Заказчика | в различных сочетани- |
Поверка
осуществляется по документу ПРШН.4111151.007 РЭ, раздел 7 «Поверка прибора», утвержденному ФБУ «Тест-С.-Петербург» 25.11.2016 г.
Таблица 4 - Основные средства пове | рки |
Наименование средства поверки | Пределы измерения | Погрешность |
Г енератор сигналов СВЧ R&SSMF-100A (Регистрационный номер 39089-08) | Диапазон частот от 100 кГц до 43,5 ГГц; Уровень мощности от -130 до 30 дБм | ±110-6f; ±(0,6-1,2) дБ |
Генератор сигналов высокочастотный Г4-229 (Регистрационный номер 48133-11) | Диапазон частот от 0.009 до 6 ГГц; Уровень мощности от -120 до 13 дБм; Диапазон частот от 0,001 Гц до 30 МГц; Амплитуда выходного сигнала от 10 мВ до 5 В | ±3 10-Ч; ±(0,5-1 ,0) дБ; ±3 10-7f; ±(3 - 15)% |
Измеритель КСВН и ослаблений Р2-140 (Регистрационный номер 49122-12) | Диапазон частот от 0,01 до 18 ГГц Диапазон измерения КСВН: от 1,03 до 2,0 | ±3-К % |
Измеритель модулей коэффициента передачи и отражения Р2-136 (Регистрационный номер 31975-12) | Диапазон частот от 0,01 до 3 ГГц Диапазон измерения КСВН от 1,07 до 2,0 | ±5 •К % |
Установка для поверки ваттметров СВЧ УПВ-1 (Регистрационный номер 53318-13) | Диапазон частот от 0 до 18 ГГц Диапазон измерения мощности от 1 мкВт до 100 мВт | ±(1,6 - 2,5) % |
Преобразователь падающей мощности Я2М-24 (Регистрационный номер 7634-80) | Диапазон частот от 0,150 до 1,0 ГГц Диапазон измерения мощности от 0,1 до 10 мВт, Кп=(0,7 - 1,2) | ±2,5 % |
Преобразователь падающей мощности Я2М-23 (Регистрационный номер 7634-80) | Диапазон частот от 1,0 до 3,0 ГГц Диапазон измерения мощности от 0,1 до 10 мВт, Кп=(0,7 - 1,2) | ±2,5 % |
Вольтметр универсальный В7-81 (Регистрационный номер 36478-07) | Диапазон измерения напряжения постоянного тока от 10 мкВ до 100 В Диапазон измерения напряжения переменного тока от 1 мВ до 1 В Диапазон частот от 20 Гц до 30 кГц | ±(0,028 - 0,38) % ±(0,09 - 0,7) % |
Магазин сопротивлений Р4831 (Регистрационный номер 38510-08) | от 0,01 до 111111,1 Ом | КТ 0,02 |
Ваттметр поглощаемой мощности М3-22А (Регистрационный номер 8749-82) | от 0,001 до 10 мВт | ±(0,5 - 1,0) % |
Катушка электрического сопротивления Р 231 (Регистрационный номер 1162-58) | 0,1 Ом; 1,0 Ом | КТ 0,01 КТ 0,01 |
Комплект для измерения соединителей коаксиальных КИСК -16 (Регистрационный номер 9863-85) | 16/4 мм, 16/9 мм | ±0,02 мм. |
Комплект для измерения соединителей коаксиальных КИСК -7 (Регистрационный номер 9864-85) | 7/3,04 мм | ±0,02 мм |
Источник питания постоянного тока Б 5-48 (Регистрационный номер 5968-77) | от 2 до 49,9 В; от 0,01 до 1,5 А | ±0,5 % ±1,0 % |
Мегаомметр М4100/3 (Регистрационный номер 3424-73) | рабочее напряжение 500 В, диапазон измерения сопротивления от 0 до 5 108 Ом | ±1 % |
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки в виде наклейки наносится на переднюю поверхность блока измерительного.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 8.562-96. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 0,03 до 37,5 ГГц
ПРШН.411151.008 ТУ. Ваттметр поглощаемой мощности М3-99. Технические условия