Частотомеры универсальные СNТ-90. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Частотомеры универсальные СNТ-90

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 632
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Найдено поверителей 55

Назначение

Частотомеры универсальные серии СКТ-90 (далее частотомеры) предназначены для измерения: частоты непрерывных синусоидальных импульсно-модулированных сигналов, периода, отношения частот, длительности временных интервалов, длительности импульсов, длительности фронта и среза импульсов, фазового сдвига между сигналами, коэффициента заполнения импульсов.

Описание

Конструктивно частотомеры выполнены в виде компактного моноблока настольного исполнения, на передней панели которого расположены органы управления, входные разъемы и жидкокристаллический (ЖК) дисплей.

На задней панели частотомеров расположены: разъем шнура сетевого питания, выход опорного генератора, входы внешнего запуска и внешнего опорного генератора, разъёмы интерфейсов GPIB и USB.

Частотомеры построены на сверхбольших интегральных микросхемах по технологии ПЛИС. Принцип действия частотомеров основан на электронно-счетном принципе, заключающемся в измерении количества поступающих на вход счетного блока стробирующих импульсов, синхронизированных с входным сигналом, в течение определённого интервала времени. Интервал времени измерения задается методом подсчета стробирующих импульсов, сформированных генератором опорной частоты. После завершения всех измерений микроконтроллер частотомера вычисляет результат измерений и выводит информацию на дисплей. Микроконтроллер отвечает за функции управления, измерения, контроля точности и математическую обработку.

Частотомеры универсальные серии СКТ-90 имеют модификации: СКТ-90, СКТ-90ХЬ, СКТ-91, СКТ-91Я. Модификации частотомеров отличаются верней границей диапазона измерений частоты, набором встраиваемых опций, типом генератора опорной частоты.

Частотомеры могут комплектоваться встраиваемыми опциями, предназначенными для расширения частотного диапазона (опции третьего измерительного входа), а также имеют возможность установки различных типов термостатированных генераторов опорной частоты.

Для предотвращения несанкционированного доступа предусмотрена пломбировка в виде закрепительного клейма, закрывающего головку винта крепления корпуса частотомеров.

Внешний вид частотомеров и место нанесения знака утверждения типа и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунке 1. Вид задней панели частотомеров и схема пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунке 2.

А

Программное обеспечение

Рисунок 1 - Внешний вид частотомеров и место нанесения знака утверждения типа (А)

Встроенное программное обеспечение (ПО) предназначено только для работы с частотомерами и не может быть использовано отдельно от измерительно-вычислительной платформы этих частотомеров.

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.

Таблица 1 - Характеристики программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Firmware

Номер версии (идентификационный номер ПО)

не ниже 1.01

Технические характеристики

приведены в таблице 2.

Наименование характеристики

Значение

Модификация частотомера

СЖ-90

СЖ-90ХЬ

СЖ-91

СКТ-91Я

1

2

3

4

5

Количество входов

2 (3 опция)

3

2 (3 опция)

Число разрядов при времени измерения 1 с

12

Диапазон измерений частоты (вход А, В), Гц, в режиме связи по:

-    постоянному току

-    переменному току

0,002 до 400 106 10 до 400 106

Диапазон измерений частоты для входа С, ГГц (опция 10)

от 0,1 до 3

-

от 0,1 до 3

Диапазон измерений частоты для входа С, ГГц (опция 13)

от 0,3 до 8

-

от 0,3 до 8

Диапазон измерений частоты для входа С, ГГц (опция 14)

от 0,25 до 15

-

от 0,25 до 15

Диапазон измерений частоты для входа С, ГГц (опция 14В)

от 0,25 до 20

-

от 0,25 до 20

Диапазон измерений частоты для входа С, ГГц (опция 27G)

-

от 0,3 до 27

-

Диапазон измерений частоты для входа С, ГГц (опция 40G)

-

от 0,3 до 40

-

Диапазон измерений частоты для входа С, ГГц (опция 46G)

-

от 0,3 до 46

-

Диапазон измерений частоты для входа С, ГГц (опция 60G)

-

от 0,3 до 60

-

Диапазон измерений периодов для входов А и В, с

3,3 10-9 до 500

Диапазон измерений периодов для входа С, с (опция 10)

от 3,3 10-10 до 110-8

-

от 3,3 10-10 до 110-8

Диапазон измерений периодов для входа С, с (опция 13)

от 1,25 • 10-10 до 3,3 10'9

-

от 1,25• 10-10 до 3,3 10-9

Диапазон измерений периодов для входа С, с (опция 14)

от 7,210-11 до 5 10'9

-

от 7,210-11 до 5 10-9

Диапазон измерений периодов для входа С, с (опция 14В)

от 510-11 до 5 10-9

-

от 5 10-11 до 5 10-9

Диапазон измерений периодов для входа С, с (опция 27G)

-

от 3,710-11 до 3,3 10'9

-

Диапазон измерений периодов для входа С, с (опция 40G)

-

от 2,510-11 до 3,3 10'9

-

Диапазон измерений периодов для входа С, с (опция 46G)

-

от 2,2 10-11 до 3,3 10-9

-

Диапазон измерений периодов для входа С, с (опция 60G)

от 1,710-11 до 3,3 10-9

-

1

2

3

4

5

Диапазон измерений временных интервалов для входов А и В, с

(частота сигнала на входах до 160 МГц, минимальная длительность импульса 1,6 нс)

от 0 до 106

Диапазон измерений длительности импульсов для входов А и В, с

(частота сигнала на входах до 200 МГц)

от 2,5-10-9 до 106

Диапазон измерений длительности фронта и среза импульсов для входов А и В, с

(частота сигнала на входах до 160 МГц, минимальная длительность импульсов 1,6 нс)

от 1,5-10-9 до 1000

Диапазон измерения отношения частот для входов А, В и С

(частота сигнала на входах A и B от 100 Гц до 400 МГц, на входе С - в полном диапазоне частот)

от 10-9 до 1011

Диапазон измерения фазовых сдвигов, °

(сигналов на входах А и В; при частоте сигнала на входах не более 160 МГц)

от -180 до +360

Диапазон измерения коэффициента заполнения импульсов для входов А и В

(частота сигнала от 0,1 Гц до 200 МГц, минимальная длительность импульсов 2,5 нс)

от 0,000001 до 0,999999

Тип внутреннего опорного генератора (ОГ 1)) (стандартное исполнение)

UCXO2)

OCXO3)

UCXO

рубидиевый

Номинальное значение частоты ОГ, МГц

10

Пределы допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ за 1 год (стандартное исполнение)

±5 10-6

±2 10-7

±5 10-6

±3 10-10

Относительная вариация частоты опорного генератора в рабочем диапазоне температур

±110-5

±5 10-8

±110-5

±110-10

Пределы допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ за 1 год для опций ОГ

-    опция 19/90

-    опция 30/90

-    опция 40/90

±2 10-7 ±5 10-8 ±1,510-8

Относительная вариация частоты опорного генератора в рабочем диапазоне температур для опций ОГ

-    опция 19/90

-    опция 30/90

-    опция 40/90

±5 10-8 ±5 10-9 ±2,5-10-9

Разрешающая способность измерения (ошибка квантования (Eq)), с

10-10

5 • 10-11

Диапазоны установки уровня синхронизации на входах А и В, Вп-п 4)

-    с выключенным аттенюатором

-    с включенным аттенюатором

от -5 до +5 от -50 до +50

Примечания

1)    Здесь и далее ОГ - опорный генератор

2)    Где UCXO - кварцевый опорный генератор без температурной компенсации

3)    Г де OCXO - термостатированный кварцевый опорный генератор

4)    Здесь и далее Вп-п -значение напряжения от пика до пика, В

Чувствительность (Цмин) для входов А

и В, Вскз5),

в диапазонах частот:

-    от 0 до 200 МГц

1,810' 2,5 • 103,510

-    св. 200 до 300 МГц

-2

-    св. 300 до 400 МГц

Диапазоны уровней входного сигнала для входа C (опция 10), Вскз, в диапазонах частот:

-    от 0,1 до 0,3 ГГц

от 2• 10- до 12 от 1 • 10-2 до 12 от 2-10-2 до 12 от 4-10-2 до 12

от 210- до 12 от 1 10-2 до 12 от 210-2 до 12 от 410-2 до 12

-    св. 0,3 до 2,5 ГГц

-    св. 2,5 до 2,7 ГГц

-    св. 2,7 до 3 ГГц_

Диапазоны уровней входного сигнала для входа С, (опция 13), Вскз, в диапазонах частот:

-    от 0,1 до 0,2 ГГц

от 0,1 до 7

от

4

10-2

д

о

7

о

т

2

10-2

д

о

7

о

т

1

10-2

д

о

7

о

т

2

10-2

д

о

7

от

4

10-2

до

7

о

т

8

10-2

д

о

7

от 0,1 до 7

от

4

10-2

д

о

7

о

т

2

10-2

д

о

7

о

т

1

10-2

д

о

7

о

т

2

10-2

д

о

7

от

4

10-2

до

7

о

т

8

10-2

д

о

7

-    св. 0,2 до 0,3 ГГц

-    св. 0,3 до 0,5 ГГц

-    св. 0,5 до 3 ГГц

-    св. 3 до 4,5 ГГц

-    св. 4,5 до 6 ГГц

-    св. 6 до 8 ГГц

Диапазоны уровней входного сигнала для входа С, (опция 14), дБм, в диапазонах частот:

-    от 0,25 до 0,5 ГГц

от -21 до +27 от -27 до +27

от -21 до +27 от -27 до +27

-    св. 0,5 до 15 ГГц

Диапазоны уровней входного сигнала для входа С, (опция 14В), дБм, в диапазонах частот:

-    от 0,25 до 0,5 ГГц

-    св. 0,5 до 18 ГГц

-    св. 18 до 20 ГГц

Диапазоны уровней входного сигнала для входа С, (опция 27G), дБм, в диапазонах частот:

-    от 0,3 до 18 ГГц

-    св. 18 до 20 ГГц

-    св. 20 до 27 ГГц

от -21 до +27 от -27 до +27 от -21 до +27

от -21 до +27 от -27 до +27 от -21 до +27

от -33 до +13 от -29 до +13 от -27 до +13

Диапазоны уровней входного сигнала для входа С, (опция 40G), дБм, в диапазонах частот:

-    от 0,3 до 18 ГГц

от -33 до +13 от -29 до +13 от -27 до +13 от -23 до +13

-    св. 18 до 20 ГГц

-    св. 20 до 27 ГГц

-    св. 27 до 40 ГГц

Примечание 5) Здесь и далее Вс

среднее квадратическое значение входного напряжения, В

Диапазоны уровней входного сигнала для входа С, (опция 46G), дБм, в диапазонах частот:

-    от 0,3 до 18 ГГц

от -33 до +13 от -29 до +13 от -27 до +13 от -23 до +13 от -17 до +13

от -33 до +13 от -29 до +13 от -27 до +13 от -23 до +13 от -17 до +13 от -15 до +10

-    св. 18 до 20 ГГц

-    св. 20 до 27 ГГц

-    св. 27 до 40 ГГц

-    св. 40 до 46 ГГц

Диапазоны уровней входного сигнала для входа С, (опция 60G), дБм, в диапазонах частот:

-    от 0,3 до 18 ГГц

-    св. 18 до 20 ГГц

-    св. 20 до 27 ГГц

-    св. 27 до 40 ГГц

-    св. 40 до 46 ГГц

-    св. 46 до 60 ГГц

Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности измерения:

-    частоты, Гц

-    периода, с

-    временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, с

-    отношения частот (f1/f2)

-    фазового сдвига, °

-    коэффициентов заполнения импульсов

± (Асист+2 • Аслуч), где Дсист - предел допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения (рассчитывается по формулам, приведенным в данной таблице, в зависимости от измеряемого параметра)

Дслуч - предел допускаемой случайной абсолютной погрешности (рассчитывается по формулам, приведенным в данной таблице, в зависимости _от измеряемого параметра)_

2

-10

2 • 10

(Af • F )2

V-У ог 1 изм )

•F

+

изм

V tизм

Асист =

, где

3

Предел допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения:

-    частоты, Гц

-    периода, с

Д£эГ - предел допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ;

Fkm - измеренное значение частоты (Гц) или периода

(сХ

1изМ - установленное значение времени измерения, с

Предел допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения:

t

-    частоты, Гц,

-    периода, с,

(если режим Smart Freq находится в положении Auto или OFF, при времени измерения < 200 мс)

jEq2 + 2 •(АТз )2 Аслуч = ---Fu3M, где

изм

Eq - разрешающая способность измерения (ошибка квантования), с;

^зМ - установленное значение времени измерения, с;

АТз - предел допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска;

Fkm - измеренное значение частоты (Гц) или периода

_(с)_

Предел допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения:

-    частоты, Гц,

t

-    периода, с,

(если режим Smart Freq находится в положении Auto или OFF, при времени измерения > 200 мс)

N = ■

6 < N < 1000 и N <■

А 25 -VEq2 + 2 -(АТз)2 _

Аслуч =-1-J=--FH3M, где

ИЗМ

Eq - разрешающая способность измерения, с; troM - установленное время измерения, с;

АТз - предел допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска, с; Fh3M - измеренное значение частоты (Гц) или периода (с);

800 N

-, при этом значение N

t

1И3М

находится в пределах:

F,

ИЗМ

2

-\/2,5 • 10-7 + УЩ

Т

J- Т1

где

Sx

Предел абсолютной погрешности, обусловленной временем срабатывания системы запуска (далее - системой запуска) АТз, с

ТдЖиттЕР - среднее квадратическое значение

джиттера на одном периоде, с;

УШуМСИгн - значение шума на измеряемом

сигнале, Вскз;

SXY - крутизна сигнала на входе А или В частотомера в точке запуска - Х или остановки измерения - Y, В/с;

Sху = Урр • 2% • f для сигналов синусоидальной

формы с уровнем запуска равным нулю, где

Vpp - значение размаха сигнала на входе, В;

_f - частота сигнала, Гц_

Предел допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, с

АТу2 +(5-10-10 )2 +(Afог • Тизм )

2

Асист =

где

3

АТу - предел допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной синхронизацией с уровнем запуска (далее - уровнем запуска), с; AfoГ - предел допускаемого относительного дрейфа частоты ОГ;

ТИЗМ - измеренное значение временного интервала. длительности импульса, или фронта и среза импульса, округленное вверх до ближайшего _целого значения, с_

1

2 3 4 5

Предел допускаемой абсолютной погрешности, обусловленной уровнем запуска ATy , с (при измерении временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, фазового сдвига, коэффициента заполнения импульсов)

2

ATy =^Ы0-4 + 0,5-игест0 ■ (1/Sx)2 +(1/Sy)2 , где -2

Цгест=3-10" +0,01 •Изап - гистерезис по напряжению, при

частоте сигнала до 1 кГц, при измерении длительности

импульса и коэффициента заполнения, В;

Цгест=6-10" +0,01 •Изап - гистерезис по напряжению, при

частоте сигнала до 1 кГц для других измерений, В; Sxy - крутизна сигнала на входе для входа А и (или) В частотомера в точке запуска (X) и остановки (Y)

Предел допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения временных интервалов, длительности импульсов, фронта и среза импульсов, с

АСЛуЧ = (DT3Старт )2 + (AT3стоп )2 + ЕЧ ' , ^

АТзстарт - предел абсолютной погрешности,

обусловленной системой запуска в точке начала измерения, с

AT3cmon - предел абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска в точке окончания измерения, с;

Eq - разрешающая способность измерения, с

Предел допускаемой случайной составляющей абсолютной погрешности измерения отношения частот (f1/f2)

Аслуч = 2 • / ■ yJ(AT3fj)2 + (AT3f 2)2 + Eq2 , где

f1 - частота сигнала, которая делится на частоту f2 сигнала, Гц

AT3 /1 - предел абсолютной погрешности, обусловленной

системой запуска для сигнала с частотой f1, с AT3/2 - предел абсолютной погрешности, обусловленной

системой запуска для сигнала с частотой f2, с Eq - разрешающая способность измерения (ошибка квантования), с

Предел допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения фазового сдвига между двумя сигналами, °

Acucm = л Eq + (5 10—1_ • . 3600, где V 3

Eq - разрешающая способность измерения; с Fh3m - значение частоты измеряемых сигналов, Гц.

Предел допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения фазового сдвига между двумя сигналами, °

AСЛУЧ =л1(AT3старт )2 + (AT3стоп )2 + Eq ' • FИЗМ ' 360 0 , где

AT3cmapm - предел абсолютной погрешности,

обусловленной системой запуска в точке начала измерения, с

AT3cnton - предел абсолютной погрешности, обусловленной системой запуска в точке окончания измерения, с;

Eq - разрешающая способность измерения (ошибка квантования), с F ИЗм - значение частоты измеряемых сигналов, Гц.

1

2 3 | 4 5

Предел допускаемой систематической абсолютной погрешности измерения коэффициента заполнения

Асист = Eq2 +(210-10) . F где

Асист = -у 3 Fизм , где

Eq - разрешающая способность измерения (ошибка квантования), с;

Fkm - значение частоты измеряемых сигналов, Гц

Предел допускаемой случайной абсолютной погрешности измерения коэффициента заполнения

АсЛУЧ = (yl(АТ3старт + (АТ3стоп )2 + Eq ' } FИЗМ

, где

АТзстарт - предел абсолютной погрешности,

обусловленной системой запуска в точке начала измерения, с АТзстоп - предел абсолютной погрешности,

обусловленной системой запуска в точке окончания измерения, с;

Eq - разрешающая способность измерения(ошибка квантования), с;

F ИЗМ - значение частоты измеряемых сигналов. Минимальное значение ДСЛУЧ = 1 • 10-6

Сопротивление (импеданс) входа, Ом, для

-    входа А, B

-    входа С

50 или 1 106 (25 пФ) 50

Нормальные условия применения

-    температура окружающего воздуха, °С

-    относительная влажность, %, не более

от 20 до 26 80

Рабочие условия применения

-    температура окружающего воздуха, °С

-    относительная влажность, %, не более

от 0 до +50 85

Диапазон напряжения питающей сети с частотой в диапазоне от 45 до 440 Гц

от 90 до 265

Потребляемая мощность, В • А, не более (через 30 минут после включения)

-    модификации: СКТ-90, СNТ-90XL, СКТ-91

-    модификация СКТ-91Я

40

60

Г абаритные размеры, мм, ширина х длина х высота

210 х 395 х 90

Масса, кг

2,7

Знак утверждения типа

наносится на лицевую панель частотомеров в виде наклейки и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.

Комплектность

приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Комплектность частотомеров

Наименование и обозначение

Количество, шт.

Частотомер

1

Сетевой кабель

1

Руководство по эксплуатации

1

Методика поверки ПР-04-2018МП

1

Поверка

осуществляется по документу ПР-04-2018МП «Частотомеры универсальные серии CNT-90. Методика поверки», утвержденному АО «ПриСТ» 31 января 2018 г.

Основные средства поверки:

-    компаратор частотный Ч7-1014 (Госреестр № 40727-09);

-    генератор импульсов сложной/произвольной формы 81150А (Госреестр № 56005-13);

-    генератор сигналов E8257D (Госреестр № 53941-13);

-    вольтметр высокочастотный Boonton 9231 (Госреестр 35082-07);

-    ваттметр N1914A с преобразователем N8488A (Госреестр 44731-10);

-    стандарт частоты и времени водородный Ч1-1007 (Госреестр № 40466-09).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение

метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки, в виде оттиска поверительного клейма, наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

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

ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

Техническая документация изготовителя «PENDULUM INSTRUMENTS SP. Z O.O.».

Развернуть полное описание