"ГОСТ 8.569-2000. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности диапазона частот 0,02 - 178,6 ГГц. Методика поверки и калибровки" :: "docstroika.ru-Максимум" - бесплатные нормативы для строителей и проектировщиков

Введен в действие

Постановлением Госстандарта РФ

от 2 апреля 2001 г. N 155-ст

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ВАТТМЕТРЫ СВЧ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ 0,02 - 178,6 ГГц

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ И КАЛИБРОВКИ

State system for ensuring the uniformity

of measurements. Low power SHF wattmeters

of frequency range 0,02 - 178,6 GHz.

Verification and calibration methods

ГОСТ 8.569-2000

Группа Т88.8

МКС 17.020;

ОКСТУ 0008

Дата введения

1 января 2002 года

Предисловие

1. Разработан Государственным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (ГП ВНИИФТРИ)".

Внесен Госстандартом России.

2. Принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (Протокол от 22 июня 2000 г. N 17).

За принятие проголосовали:

┌───────────────────────────────┬─────────────────────────────────────────┐

│ Наименование государства │ Наименование национального │

│ │ органа по стандартизации │

├───────────────────────────────┼─────────────────────────────────────────┤

│Азербайджанская Республика │Азгосстандарт │

│Республика Армения │Армгосстандарт │

│Республика Беларусь │Госстандарт Республики Беларусь │

│Грузия │Грузстандарт │

│Республика Казахстан │Госстандарт Республики Казахстан │

│Кыргызская Республика │Кыргызстандарт │

│Республика Молдова │Молдовастандарт │

│Российская Федерация │Госстандарт России │

│Республика Таджикистан │Таджикгосстандарт │

│Туркменистан │Главгосинспекция "Туркменстандартлары" │

│Республика Узбекистан │Узгосстандарт │

│Украина │Госстандарт Украины │

└───────────────────────────────┴─────────────────────────────────────────┘

3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 2 апреля 2001 г. N 155-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.569-2000 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.

4. Взамен ГОСТ 8.392-80 в части поверки измерителей поглощаемой мощности.

1. Назначение и область применения

Настоящий стандарт распространяется на ваттметры сверхвысокой частоты (СВЧ) поглощаемой мощности малого уровня в диапазоне частот 0,02 - 178,6 ГГц, предназначенные для измерения среднего значения мощности непрерывных и импульсно-модулированных колебаний, классов 2,5; 4,0; 6,0; 10; 15; 25 и устанавливает методику их поверки и калибровки (далее - поверки).

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 13317-89. Элементы соединения СВЧ трактов радиоизмерительных приборов. Присоединительные размеры

ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

3. Операции поверки

3.1. При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр;

опробование;

определение коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН);

определение основной погрешности;

обработка результатов измерений;

оформление результатов поверки.

4. Средства поверки

4.1. При проведении поверки должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 1.

Таблица 1

┌──────────────────────────────────────┬──────────────────────────────────┐

│ Наименование средства измерения │ Технические и метрологические │

│ │ характеристики │

├──────────────────────────────────────┼──────────────────────────────────┤

│ Генераторы сигналов высокочастотные │ Диапазон частот 0,02 - 178,6 ГГц │

│ │ Регулируемый уровень мощности │

│ │ -5 -2 │

│ │10 - 10 Вт │

│ │ Нестабильность частоты - по 5.4 │

│ │ Нестабильность уровня мощности - │

│ │по 5.5 │

│ Частотомеры (волномеры) │ Диапазон частот 0,01 - 178,6 ГГц │

│ │ Погрешность измерения частоты - │

│ │ -5 │

│ │менее 5 x 10 │

│ Измерители КСВН панорамные или │ Диапазон частот 0,02 - 178,6 ГГц │

│измерительные линии │ Погрешность измерения КСВН - по │

│ │таблице 2 │

│ Калибраторы мощности (в качестве │ Погрешность поверки, │

│рабочих эталонов) типов ВПО-1 ... │обеспечивающая требование 6.4.5 │

│ВПО-4; М1-6Б, М1-8Б ... М1-11Б; М1-25;│ │

│Н7-1 │ │

│ Комплект инструментов КИСК Дт2.70026 │ По ГОСТ 13317 │

├──────────────────────────────────────┴──────────────────────────────────┤

│ Примечание. Допускается применять другие средства измерений, имеющие│

│метрологические характеристики не хуже указанных. │

└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

4.2. При определении КСВН ваттметра должны быть применены средства измерений, обеспечивающие требования таблицы 2.

Таблица 2

Наименование характеристики	Значение для класса поверяемого ваттметра
Наименование характеристики	2,5	3	6	10	15	25
Предельно допустимая погрешность измерителя КСВН, %	3К	4К	5К	6К	6К	6К
Обозначение: К - КСВН входа поверяемого ваттметра.

4.3. При определении основной погрешности должны быть применены рабочие эталоны на основе ваттметров проходящей мощности (калибраторов мощности), обеспечивающие требования таблицы 3.

Таблица 3

┌─────────────────────────┬───────────────────────────────────────────────┐

│ Наименование │ Значение для класса поверяемого ваттметра │

│ характеристики ├───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┤

│ │ 2,5 │ 3 │ 6 │ 10 │ 15 │ 25 │

├─────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│ Предельно допустимая │ 1,2 │ 1,5 │ 2,5 │ 4,0 │ 6,0 │ 6,0 │

│погрешность рабочего │ │ │ │ │ │ │

│эталона, % │ │ │ │ │ │ │

│ Модуль эффективного │ 0,04 │ 0,05 │ 0,07 │ 0,10 │ 0,10 │ 0,15 │

│коэффициента отражения │ │ │ │ │ │ │

│выхода │Г │, не более │ │ │ │ │ │ │

│ э │ │ │ │ │ │ │

└─────────────────────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘

5. Условия поверки и подготовка к ней

5.1. При проведении поверки должны быть соблюдены нормальные условия по ГОСТ 22261.

5.2. Приборы должны быть представлены в рабочем комплекте, позволяющем провести их поверку.

5.3. При работе с поверяемыми приборами и рабочими эталонами должны быть соблюдены требования, установленные в эксплуатационной документации на них.

5.4. Относительная погрешность установления частот не должна превышать , где A - класс ваттметра. Нестабильность частоты за время установления показаний поверяемого ваттметра и рабочего эталона не должна быть более .

5.5. Нестабильность уровня мощности генератора сигналов за время установления показаний поверяемого ваттметра и рабочего эталона не должна быть более 1/5 погрешности рабочего эталона.

5.6. Скорость изменения температуры в помещении не должна превышать 0,1 К за время установления показаний поверяемого ваттметра и рабочего эталона.

6. Проведение поверки

6.1. Внешний осмотр

6.1.1. При внешнем осмотре проверяют отсутствие видимых механических повреждений, исправность элементов соединения СВЧ трактов, возможность установки на нуль электроизмерительных приборов с помощью нуль-корректоров при выключенном питании, четкость фиксации переключателей.

6.2. Опробование

6.2.1. В стрелочных и цифровых приборах проверяют возможность электрической установки стрелочного или цифрового указателя на нулевую отметку шкалы.

6.2.2. В приборах с калибровкой номинальное значение калибровочного сигнала должно быть установлено на всех шкалах, на которых предусмотрена калибровка.

6.2.3. При повторных переключениях пределов измерений, при изгибе соединительных кабелей и шлангов питания (за исключением трактов СВЧ) показания прибора должны сохраняться неизменными.

6.2.4. Прибор должен измерять мощность на всех пределах измерения с каждым из выносных или встроенных первичных измерительных преобразователей; опробование проводят на любой частоте рабочего диапазона первичного преобразователя по схеме, приведенной на рисунке 1.

┌───┐ ┌───┐ ┌───┐

│ 1 ├──┤ 2 ├──┤ 3 │

└───┘ └───┘ └───┘

1 - генератор сигналов СВЧ; 2 - развязывающий аттенюатор

или ферритовый вентиль; 3 - поверяемый прибор

Рисунок 1

6.2.5. У ваттметров с коаксиальным входом проверяют соответствие размеров соединителя требованиям ГОСТ 13317. Ваттметры, у которых входной соединитель не соответствует требованиям ГОСТ 13317, бракуют.

6.3. Определение КСВН

6.3.1. Определение КСВН ваттметра проводят по схеме, приведенной на рисунке 2, для каждого подлежащего поверке преобразователя и для вариантов включения преобразователя с аттенюаторами, переходами, трансформаторами сопротивлений, по которым владельцем принято решение о необходимости поверки.

┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐

│ 1 ├┬┤ 3 ├─┤ 4 ├─┤ 6 ├─┤ 7 │

└───┘│└───┘ └─┬─┘ └───┘ └───┘

┌─┴─┐ ┌─┴─┐

│ 2 │ │ 5 │

└───┘ └───┘

1 - генератор сигналов СВЧ или генератор качающейся частоты

панорамного измерителя; 2 - частотомер; 3 - развязывающий

аттенюатор или вентиль; 4 - измерительная линия

или рефлектометр панорамного измерителя; 5 - индикатор

измерительной линии или панорамного измерителя;

6 - первичный преобразователь поверяемого ваттметра;

7 - измерительный блок поверяемого ваттметра

Рисунок 2

Значения КСВН на каждой из частот поверки не должны превышать максимального значения, установленного в паспорте на поверяемый прибор.

6.4. Определение основной погрешности

6.4.1. Основную погрешность определяют на частотах, указанных в эксплуатационно-технической документации на поверяемый прибор. Обязательными являются крайние точки частот диапазона (поддиапазона). Промежуточные частоты должны быть кратными 250 МГц в диапазоне до 3 ГГц; 500 МГц - в диапазоне от 3 до 18 ГГц; 2 ГГц - в диапазоне от 18 до 78,33 ГГц и 5 ГГц - в диапазоне от 78,33 до 178,6 ГГц. Основную погрешность определяют непосредственным сличением с рабочим эталоном проходящей мощности по схеме, приведенной на рисунке 3.

┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐

│ 1 ├┬┤ 3 ├─┤ 4 ├─┤ 5 │

└───┘│└───┘ └───┘ └───┘

┌─┴─┐

│ 2 │

└───┘

1 - генератор сигналов СВЧ; 2 - частотомер;

3 - рабочий эталон проходящей мощности;

4 - первичный преобразователь поверяемого ваттметра;

5 - измерительный блок поверяемого ваттметра

Рисунок 3

6.4.2. При определении основной погрешности выполняют следующие операции: устанавливают требуемые частоту и уровень мощности генератора СВЧ; устанавливают нулевые показания поверяемого ваттметра и рабочего эталона; включают мощность СВЧ и после установления показаний одновременно отсчитывают показания поверяемого ваттметра и рабочего эталона; выключают мощность СВЧ и определяют отношение результатов измерений мощности поверяемым ваттметром и рабочим эталоном . Повторяют определение отношения несколько раз (не менее четырех) и рассчитывают среднее арифметическое значение . Случайную погрешность поверки рассчитывают по формуле

, (1)

где - коэффициент, зависящий от числа наблюдений n и определяемый по таблице 4.

Таблица 4

┌─────────────────┬───────────────────────────────────────────────────────┐

│ Обозначение │ Значение для числа наблюдений n │

│ коэффициента ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┤

│ │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 8 │ 10 │ 15 │ 25 │

├─────────────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤

│ мю │ 1,0 │ 0,73 │ 0,58 │ 0,48 │ 0,37 │ 0,31 │ 0,22 │ 0,18 │

│ n │ │ │ │ │ │ │ │ │

└─────────────────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘

Погрешность не должна превышать 0,2 класса поверяемого ваттметра.

6.4.3. Определяют составляющую основной погрешности ваттметра , %, зависящую от уровня мощности, для каждого i-го из n пределов измерения не менее чем на двух уровнях мощности, соответствующих приблизительно 0,95 и 0,1 предела измерения для цифровых ваттметров и 0,95 и 0,5 предела измерения - для аналоговых ваттметров, по формуле

, (2)

где - среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности поверяемым ваттметром и рабочим эталоном.

Измерения на всех пределах проводят на одной (опорной) частоте и получают 2n результатов. В качестве опорной предпочтительно выбирать частоту, на которой погрешность рассогласования минимальна, или частоту, указанную в качестве опорной в эксплуатационно-технической документации на ваттметр. Для термисторных ваттметров с замещением мощностью постоянного тока и термоэлектрических ваттметров с калибровкой мощностью постоянного тока или тока низкой частоты в качестве значений могут быть использованы значения погрешности измерительных блоков на соответствующих 2n уровнях мощности. Погрешность рассогласования , %, рассчитывают по формуле

, (3)

где - модуль эффективного коэффициента отражения выхода рабочего эталона (ваттметра проходящей мощности), отградуированного в значениях мощности, падающей на согласованную нагрузку;

- модуль коэффициента отражения входа поверяемого ваттметра, определяемый по формуле

где К - КСВН входа поверяемого ваттметра.

6.4.4. Определяют составляющую основной погрешности ваттметра , %, зависящую от частоты, на одном и том же (опорном) уровне мощности, выбранном из 2n уровней, использованных при измерениях по 6.4.3 для всех m частот , предусмотренных 6.4.1, или на частотах, установленных в эксплуатационно-технической документации на поверяемый ваттметр, по формуле

, (4)

где - среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности поверяемым ваттметром и рабочим эталоном для m частот и получают m результатов.

6.4.5. Для каждого из (2n + m) результатов определяют погрешность поверки , %, по формуле

, (5)

где - случайная погрешность поверки;

- предел допускаемой погрешности рабочего эталона;

- коэффициент, зависящий от соотношения

(6)

и определяемый по таблице 5.

Таблица 5

───────────────────────────────────────────────────────────────────────────

Значение При значении соотношения

параметра

────────────────────────────────────────────────────────────────

0 1 2 4 6 8 10

0 0,53 0,70 0,85 0,93 0,97 0,98 1,0

Расчетное значение погрешности поверки не должно превышать 0,8 класса поверяемого ваттметра.

6.4.6. Значения основной погрешности , %, для каждой j-й из m частот и на каждом i-м из 2n уровней мощности рассчитывают по формуле

, (7)

где - значение погрешности на опорном уровне при опорной частоте сигнала.

Всего определяют 2mn значений основной погрешности .

Ваттметр считается годным, если ни одно из 2mn значений не превышает 0,8 предела допускаемой основной погрешности, определяемой по эксплуатационно-технической документации для соответствующих уровней мощности, частот и пределов измерения поверяемого ваттметра.

7. Оформление результатов поверки

7.1. Если при поверке ваттметра СВЧ или первичного измерительного преобразователя значение одного из параметров не соответствует значению, указанному в эксплуатационно-технической документации на прибор, а также при обнаружении механических и электрических неисправностей дальнейшую поверку прекращают.

7.2. Ваттметры СВЧ, не соответствующие требованиям настоящего стандарта, в обращение не допускают и на них выдают извещение о непригодности по [1].

7.3. На ваттметры СВЧ и первичные измерительные преобразователи, соответствующие требованиям настоящего стандарта, выдают свидетельство о поверке по [1].

7.4. По заказу владельца ваттметра оформляют таблицу поправок на основе значений по форме Приложения А или таблицу калибровочных коэффициентов или коэффициентов эффективности.

Приложение А

(справочное)

ТАБЛИЦА ПОПРАВОК К ПОКАЗАНИЯМ ВАТТМЕТРА

ТИП __________ N _____________

Таблица А.1

┌────────────────────────┬───────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Уровень мощности │ Частота │

│ ├──────────────┬──────────────┬──────────────┬──────────────┤

│ │ f (опорная) │ f │ ... │ f │

│ │ 1 │ 2 │ │ m │

├─────────┬──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┤

│Предел 1 │0,1 (0,5) P │ гамма │ гамма │ │ гамма │

│(опорный)│ max│ 11 │ 12 │ │ m │

│ ├──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┤

│ │P │ гамма │ гамма │ │ гамма │

│ │ max │ 21 │ 22 │ │ 2m │

├─────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┼──────────────┤

│Предел 2 │0,1 (0,5) P │ гамма │ гамма │ │ гамма │

│ │ max│ 31 │ 32 │ │ m │

│ │P │ гамма │ гамма │ │ гамма │

│ │ max │ 41 │ 42 │ │ 4m │

│ ... │ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │ │

│Предел n │0,1 (0,5) P │гамма │гамма │ │гамма │

│ │ max│ (2n - 1)1│ (2n - 1)2│ │ (2n - 1)m│

│ │P │ гамма │ гамма │ │ гамма │

│ │ max │ (2n)1│ (2n)2│ │ (2n)m│

└─────────┴──────────────┴──────────────┴──────────────┴──────────────┴──────────────┘

Приложение Б

(справочное)

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] ПР 50.2.006-94. Порядок проведения поверки средств измерений (регистрация Минюста N 640 от 21.07.1994).