Назначение
Эталоны-переносчики ЭП-46 (далее - эталоны) предназначены для передачи размера единицы импульсного напряжения от военного эталона единицы импульсного напряжения ВЭ-46 рабочим эталонам и применяются в сфере обороны и безопасности для поверки установок измерительных К2-74, К2-75, К2С-62, РК2-01, регистраторов однократных сигналов СРГ7-10, осциллографов CI-108, CI-116, С9-9, генераторов перепадов группы И1 в автоматизированном режиме как непосредственно в мобильном комплексе, так и на местах их эксплуатации.
Описание
Принцип действия основан на формировании периодической последовательности испытательных импульсов с коротким фронтом и импульсов точной амплитуды, предназначенных для проверки параметров рабочих эталонов, а также рабочих средств измерений.
Эталон представляет собой универсальный измерительный прибор, конструктивно состоящий из базового и системного блоков, а также выносных устройств, работающих совместно через последовательный интерфейс USB2.0.
Системный блок (персональная ЭВМ) обеспечивает управление режимами работы базового блока, индикацию измерительной информации, а также ее математическую обработку в соответствии с используемым программным обеспечением.
Базовый блок, включает в себя измерительные устройства и формирователи эталонных сигналов и состоит из следующих функционально законченных устройств:
формирователя эталонных сигналов (O3CNN 1-5), предназначенного для формирования прямоугольных импульсов положительной полярности амплитудой 60 В с длительностью фронта 10 нс; положительной полярности амплитудой 30 В с длительностью фронта 1 нс; положительной полярности амплитудой 12 В с длительностью фронта 0,14 нс или 3 нс, а также импульсов для запуска выносных ФЭС с пикосекундной длительностью фронта (ФЭС Nl, N2);
формирователя эталонных сигналов (ФЭСКИ 6-10), предназначенного для формирования прямоугольных импульсов отрицательной полярности амплитудой 60 В с длительностью фронта 10 нс; отрицательной полярности амплитудой 30 В с длительностью фронта 1 нс; отрицательной полярности амплитудой 12 В с длительностью фронта 0,14 нс или 3 нс, а также импульсов для запуска выносных ФЭС с пикосекундной длительностью фронта (ФЭС N3, N4);
генератора сигналов произвольной формы, служащего общей временной базой и формирователем импульсов запуска и синхронизации, а также предназначенного для фор-
мирования сигналов произвольной формы; формирователя микросекундного точной амплитуды (ФМТА), предназначенного для получения импульсов положительной и отрицательной полярности точной амплитуды;
измерителя стробоскопического (ИС), предназначенного для измерений параметров импульсов наносекундного и пикосекундного диапазонов и работающего совместно с выносными стробоскопическими смесителями СС N1 (СН18 ГГц) и СС N2 (0-26 ГГц);
измерителя микросекундного (ИМ), предназначенного для измерений напряжения постоянного тока, а также мгновенных значений импульсного напряжения микросекундного диапазона; программируемой линии задержки, предназначенной для управления преобразователем напряжений; переключения сигнала запуска с ГСПФ на ФЭС или на ФМТА; обеспечения высокостабильной задержки сигналов в диапазоне до 120 нс; формирования гармонических сигналов калибровки разверток измерителя стробоскопического; преобразователя напряжений, обеспечивающего регулируемые высоковольтные напряжения для питания формирователей эталонных сигналов; блока питания, обеспечивающего питание всех схем базового блока; устройства интерфейса USB2.0, предназначенного для обеспечения связи устройств базового блока с блоком управления через последовательный интерфейс USB2.0.
Изменение режимов работы и обработка результатов измерений эталона осуществляется с помощью системного блока с использованием программ управления вышеуказанными функционально законченными устройствами. С помощью этих программ на экране системного блока для каждого из устройств формируются панели оператора, которые содержат необходимые органы управления и индикации для задания и отображения режимов функционирования и результатов измерения.
Выбор необходимого органа управления осуществляется курсором на экране дисплея, перемещение которого производится с помощью клавиатуры системного блока или выносного манипулятора.
Эталонные сигналы, формируемые эталоном, снимаются с соответствующих высокочастотных розеток базового блока или выносных формирователей. По устойчивости и прочности к климатическим воздействиям эталоны соответствуют требованиям группы 1.1 УХЛ по ГОСТ РВ 20.39.304-98 климатического исполнения УХЛ с диапазоном рабочих температур от 5 до 40 °C. По прочности к механическим воздействиям эталоны соответствуют требованиям группы 1.3 по ГОСТ РВ 20.39.304-98 для аппаратуры, не работающей на ходу, с амплитудой ускорения синусоидальной вибрации 5 g в диапазоне частот от 1 до 500 Гц.
Технические характеристики
Формирователь микросекундный точной амплитуды
Виды сигналов: .........................................................................положительное напряжение постоянного тока, ..........................................................................отрицательное напряжение постоянного тока, ......................................................................................импульсы положительной полярности, ........................................................................................импульсы отрицательной полярности Диапазон установки напряжения постоянного тока и амплитуды импульсов на нагрузке (50±1) Ом, В............................................................................................................от 0,01 до 10.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки напряжения постоянного тока: в диапазоне от 1 до 10 В.................................................................................±(0,002U=+l мВ);
в диапазоне от 0,01 до 1 В...........................................................................................±0,003U=,
где U=- установленное значение напряжения постоянного тока. Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки амплитуды импульсов:
в диапазоне от 1 до 10 В................................................................................±(0,003UH +1 мВ);
в диапазоне от 0,01 до 1 В...........................................................................................±0,005UH,
где UH - установленное значение амплитуды импульсов.
Длительность фронта и среза импульсов, нс, не более
Выброс на вершине, %, не более
Неравномерность вершины импульсов в интервале времени установления 30 нс, %, не более
Неравномерность вершины импульсов после времени установления, %, не более
Диапазон установки длительности импульсов, с............................................от 10'7 до 5 10' .
Формирователь эталонных сигналов
Вид сигналов............................импульсы положительной или отрицательной полярности.
Параметры импульсов с амплитудой 60 В: амплитуда импульсов на согласованной нагрузке (5О±О,5) Ом, В............................60 ± 0,6;
длительность фронта импульсов, нс, не более
выброс на вершине, %, не более
неравномерность вершины импульсов в интервале времени установления 30 нс, %, не более................................................................................................................................± 0,5;
неравномерность вершины импульсов после времени установления, %
Параметры импульсов с амплитудой 30 В: амплитуда импульсов на согласованной нагрузке (50±0,5) Ом, В............................30 ± 0,3;
длительность фронта импульсов, нс, не более
выброс на вершине, %, не более
неравномерность вершины импульсов в интервале времени установления 3 нс, %, не более
неравномерность вершины импульсов после времени установления, %, не более
Параметры импульсов с амплитудой 12 В: амплитуда импульсов (U„) на согласованной нагрузке (50±0,5) Ом, В....................12 ± 0,1;
длительность фронта импульсов, нс, не более
выброс на вершине, %, не более
неравномерность вершины импульсов в интервале времени установления 3 нс, %, не более
неравномерность вершины импульсов после времени установления, %, не более
Параметры импульсов при работе с выносными формирователями ФЭС NN 1,3: амплитуда импульсов положительной полярности (UH) на согласованной нагрузке (50±0,5) Ом, В, не менее
длительность фронта импульсов, пс, не более
выброс на вершине, %, не более
неравномерность вершины импульсов в интервале времени установления 2 нс, %, не более
неравномерность вершины импульсов после времени установления, %, не более
Параметры импульсов при работе с выносными формирователями ФЭС NN 2,4: амплитуда импульсов отрицательной полярности (UH) на согласованной нагрузке (50±0,5) Ом, В, не менее
длительность фронта импульсов, пс, не более
выброс на вершине, %, не более
неравномерность вершины импульсов в интервале времени установления 2 нс, %, не более
неравномерность вершины импульсов после времени установления, %, не более
Длительность импульсов, с..................................................................................10’7; IO’6; 10'5.
Период повторения импульсов, с........................................................10'5, 10'4, IO’3, 10'2, 10'1.
Диапазон установки временного сдвига, мкс.................................................от минус 5 до 5.
Измеритель стробоскопический Количество измерительных каналов
Полоса пропускания канала вертикального отклонения, ГГц, не менее: стробоскопический смеситель с коаксиальным трактом 7x3 мм (СС N1)............от 0 до 18;
стробоскопический смеситель с коаксиальным трактом 3,5x1,52 мм (СС N2) ....от 0 до 26. Входное сопротивление каналов вертикального отклонения, Ом................................50
Коэффициент стоячей волны на входах каналов вертикального отклонения, не более: в диапазоне частот от 0,5 до 5 ГГц
в диапазоне частот от 5 до 12 ГГц
в диапазоне частот от 12 до 18 ГГц
в диапазоне частот от 18 до 26 ГГц
Среднеквадратическое значение уровня собственных шумов каналов вертикального отклонения, мВ, не более
Диапазон измерений напряжения положительной и отрицательной полярности, В.............
....................................................................................................................................от 0,01 до 1.
Пределы допускаемой основной погрешности измерений напряжения.................................
..........................................................................................................................± (0,001U+ 1 мВ).
Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений мгновенного значения импульсного напряжения, %:
на интервале времени до 150 пс.............................................................................................±3;
на интервале времени более 150 пс........................................................................................±1.
Диапазон измерений временных интервалов, нс.............................................от 2 10’2 до 104.
Пределы допускаемой основной погрешности измерений временных интервалов...............
...........................................................................................................................±(О,ООЗТХ +5 пс), где Тх - длительность измеряемого временного интервала.
Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений временных интервалов от изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °C (Тх)....................................
......................................................................................................................± (0,0015ТХ+2,5 пс).
Измеритель микросекундный (ИМ)
Параметры измерителя при входном сопротивлении 1 МОм:
поддиапазоны измерений напряжения (UK) положительной и отрицательной полярности, В
поддиапазон 1............................................................................................................от 0,01 до 1;
поддиапазон II.............................................................................................................от 1 до 10;
поддиапазон III........................................................................................................от 10 до 100;
пределы допускаемой основной погрешности измерений амплитуды импульсов и напряжения постоянного тока, % пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений амплитуды импульсов и
0,03 + 0,01
напряжения постоянного тока от изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °C, % где UH - измеряемое значение амплитуды или напряжения постоянного тока, В;
0,015 + 0,005
где UK - номинальное значение установленного поддиапазона, в котором проводятся измерения, В;
диапазон частот следования измеряемых импульсов, Гц.................................от 100 до 104;
время нарастания переходной характеристики, мкс, не более..............................................1.
Параметры измерителя при входном сопротивлении 50 ом:
поддиапазоны измерений напряжения положительной и отрицательной полярности, В
поддиапазон I............................................................................................................от 0,01 до 1;
Нормативные документы
ГОСТ РВ 20.39.304-98.
ГОСТ 22261-94. “Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия”.
ВПС-ИН «Военная поверочная схема для средств измерений импульсного напряжения».
ИРВМ.411419.009 ТУ. «Эталон-переносчик ЭП-46. Технические условия».
Заключение
Тип эталонов-переносчиков ЭП-46 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа метрологически обеспечен в эксплуатации.
