Назначение
Анализаторы спектра А19 (далее по тексту - анализаторы) предназначены для измерений параметров спектральных составляющих сигналов, корреляционной структуры сигналов и генерации электрических сигналов с нормированными метрологическими параметрами.
Описание
Анализаторы являются программно-аппаратным комплексом, реализованным на персональном компьютере с установленными платами аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей, модулями с процессорами обработки сигналов и программного обеспечения. Все формируемые сигналы и режимы работы реализуются программно.
Анализаторы позволяют:
- осуществлять октавный и 1/3-октавный анализ на основе параллельных цифровых фильтров сигналов в реальном масштабе времени и сигналов, взятых из записей;
- проводить узкополосный спектральный анализ различных сигналов в реальном масштабе времени и сигналов, взятых из записей;
- измерять переменную составляющую сигналов, записывать ее в файле временной привязкой;
- регистрировать сигналы (вводить в память оцифрованные значения сигнала, с последующей записью на накопитель);
- вычислить дополнительные функции: автоспектры, взаимные спектры, функции авто и взаимной корреляции, функции когерентности.
Анализаторы обеспечивают работу в основных режимах:
- «Генератор»;
- «Вольтметр переменного тока»;
- «Октавный анализ»;
- «1/3-октавный анализ»;
- «Узкополосный анализ»;
- «Многоканальный регистратор».
Анализаторы выпускаются в четырех модификациях, отличающихся конструктивным исполнением и количеством входных каналов:
- А19-Сх - имеет в составе системный блок типа «tower», клавиатуру, монитор. Варианты исполнения в зависимости от количества входных каналов (2; 4; 6; 8; 10);
- А19-Пх - промышленный компьютер типа «Portable» (2; 4; 6; 8; 10);
- А19-Шх - имеет в составе шасси промышленного компьютера типа IPC-610, клавиатуру, монитор. Варианты исполнения в зависимости от количества входных каналов (2; 4; 6; 8; 10);
- A19-Ux - внешнее USB-устройство в пластиковом корпусе. Варианты исполнения в зависимости от количества входных каналов (2; 4; 8).
По условиям эксплуатации анализаторы соответствуют III группе ГОСТ 22261-94.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) состоит из двух частей:
- встроенное в анализатор ПО в виде программного кода, записанного в ПЗУ; встроенное ПО в измерениях не участвует и на метрологические характеристики не влияет;
- ПО, устанавливаемое на ПЭВМ, реализуемое на «ZETLab» и имеющее следующие функции: считывание текущей измерительной информации с анализатора, расчет параметров оцифрованных сигналов и отображение информации на мониторе.
Метрологически значимой частью ПО являются следующие программы ПО «ZETLab», устанавливаемого на ПЭВМ:
- программа «ZETServer.exe» - обеспечивает прием данных с АЦП;
- программа «VoltMeter.exe» - обеспечивает вычисление параметров сигналов и
вывод результатов на индикаторы;
- программа «ZETLab.exe» - обеспечивает интерфейс с пользователем (в т.ч. запуск
программ ZETLab), а также отображение параметров ПО.
И дентификационные данные программного обеспечения представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | ZETLAB |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 01.11.2011 |
| Цифровой идентификатор ПО | 541dd80fa6e79e95c9d74010b03 e73be |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 - А.
Анализаторы пломбируются от несанкционированного доступа в соответствии с конструкторской документацией ЗТМС.411168.002. Места пломбирования приведены на рисунке 1.
а) - общий вид анализаторов А19-Пх
б) - общий вид анализаторов A19-Ux
Рисунок 1 - Места пломбирования анализаторов спектра А-19
Технические характеристики
Таблица 2- Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Коэффициент усиления | 1; 2; 4; 8 |
| Входное сопротивление анализатора, кОм | (100±10) |
| Внешняя частота дискретизации, МГц | 8 |
| Режим «Г енератор» |
| Диапазон частот, Гц | от 0,03 до 120 000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты в диапазоне, %: от 0,03 Гц до 10 Гц свыше 10 Гц до 120 кГц | ± 10 ± 0,1 |
| Нестабильность синусоидального сигнала за 8 ч работы, %, не более | ± 0,01 |
| Напряжение выходного сигнала по переменному току, В | от 0,01 до 1,3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки выходного переменного напряжения в частотном диапазоне на нагрузке 600 Ом, мВ (где U - уровень выходного сигнала) от 3 Гц до 5 Гц свыше 5 Гц до 10 Гц свыше 10 Гц до 120 кГц | ± (0,35U + 0,2) ± (0,2U + 0,3) ± (0,002U + 1) |
| Коэффициент гармоник генерируемого синусоидального сигнала, в диапазоне от 10 Гц до 50 кГц, %, не более | 0,1 |
| Режим «Вольтметр переменного тока» |
| Диапазон частот измеряемых напряжений, Гц | от 20 до 100 000 |
| Диапазон измеряемого переменного напряжения, мВ | от 1 до 1000 |
| Максимальные значения входных напряжений, В | 0,125; 0,25; 0,5; 1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения в диапазоне частот, мВ (где U - уровень входного сигнала) от 20 Гц до 50 Гц свыше 50 Гц до 90 кГц свыше 90 кГц до 100 кГц | ± (0,003U + 0,2) ± (0,002U + 0,05) ± (0,002U + 0,2) |
| Режим «Октавный анализ» |
| Диапазон частот, Гц | от 1 до 63 000 |
| Количество октавных фильтров | 17 |
| Затухание фильтров: по ГОСТ 17168 по IEC 1260 | 1-ый класс точности 0-ой класс точности |
| Уровень собственных электрических шумов, дБ отн. 1 мкВ, не более | -70 |
| Режим «1/3-октавный анализ» |
| Диапазон частот, Гц | от 1 до 100 000 |
| Количество 1/3-октавных фильтров | 51 |
| Затухание фильтров: по ГОСТ 17168 по IEC 1260 | 1-ый класс точности 0-ой класс точности |
| Уровень собственных электрических шумов, дБ отн. 1 мкВ, не более | - 80 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Режим «Узкополосный анализ» |
| Равномерным шагом по частоте до 100 кГц с частотным разрешением Гц | 10; 12,5; 20; 25; 31,25; 50; 62,5; 100; 125; 200; 250; 312,5; 500; 625; 1000; 1250; 2000; 2500 |
| Режим «Многоканальный регистратор» |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в диапазоне, дБ, не более: от 1,95 Гц до 100 кГц свыше 100 кГц до 120 кГц | ± 0,1 ± 3 |
| Затухание вне полосы пропускания выше 150 кГц, дБ, не менее | 60 |
| Разность АЧХ измерительных каналов, %, не более | 0,5 |
| Коэффициент гармоник входного тракта на частоте 1 кГц, %, не более | 0,1 |
| Коэффициент межканального проникновения на частоте 1 кГц, дБ, не более | -80 |
| Разность фаз между каналами при одинаковых коэффициентах усиления во всем частотном диапазоне, °, не более | 1 |
Таблица 3 -Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Частота питающей сети, Гц | 50 ± 0,5 |
| Напряжение питающей сети переменного тока, В | 220 ± 22 |
| Потребляемая мощность, В •А, не более | 500 |
| Время непрерывной работы, ч, не менее | 8 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 8000 |
| Габаритные размеры (длина^ширина^высота), мм, | |
| не более: | |
| А19-Сх в составе: | |
| -системный блок типа «tower» | 170х424х422 |
| -клавиатура | 472х175х45 |
| -монитор | 417х425х427 |
| А19-Шх в составе: | |
| -шасси промышленного компьютера типа IPC-610 | 660х440х180 |
| -клавиатура | 472х175х45 |
| -монитор | 383х140х324 |
| А19-Пх | 464х353х608 |
| A19-Ux | 40х15х35 |
| Масса, кг, не более: | |
| А19-Сх | 21 |
| А19-Пх | 15 |
| А19-Шх | 21 |
| A19-Ux | 5 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4-Комплектность средства измерений
| Обозначение | Наименование | Количество |
| ЗТМС.411168.002 | Анализатор спектра А19 | 1 шт. |
| ЗТМС.411168.002 РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| ЗТМС.00068-01 34 РО | Руководство оператора | 1 экз. |
| ЗТМС.411168.002 МП | Методика поверки | 1 экз. |
| _ | Комплект программного обеспечения на компактдиске | 1 компл. |
| ЗТМС.411168.002 ФО | Формуляр | 1 экз. |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом «Анализаторы спектра А19. Методика поверки» ЗТМС.411168.002 МП, утвержденным ФГУП «ВНИИФТРИ» 18.04.2007 г.
Основное поверочное оборудование:
- генератор DS 360 (диапазон частот от 0,001 Гц до 200 кГц, погрешность установки частоты ± 0,01 %);
- генератор Г3-110 (диапазон частот от 0,01 Гц до 2 МГц);
- частотомер электронно-счетный Ф5041 (время накопления 10 с, верхний предел 10 МГц);
- мультиметр НР 34401А: 10 Гц (± 0,0015 %);
- милливольтметры В3-37, В3-33 (± 0,1 %).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 17168-82. Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие
технические условия
ГОСТ 12.3.019-80. Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности
ГОСТ Р 51350-99. Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и
лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования
ТУ 6683-019-23516373-06 (ЗТМС.411168.002 ТУ) Анализаторы спектра А19.
Технические условия
