Назначение
Генератор электромагнитного поля эталонный ЭМП-1 (далее — ЭМП-1) предназначен для возбуждения переменного синусоидального однородного электромагнитного поля (далее — ЭМП) с известными значениями напряженности электрического поля (далее — НЭП) в диапазоне частот от 5 Гц до 300 МГц и напряженности магнитного поля (далее — НМП) в диапазоне частот от 5 Гц до 30 МГц.
Воспроизводимыми физическими величинами являются среднее квадратическое значение (далее — СКЗ) модуля вектора НЭП (В^м-1) и СКЗ модуля вектора НМП (А^м-1).
ЭМП-1 используется в качестве рабочего эталона 2-го разряда для поверки (калибровки) средств измерений (генераторов электрического поля, измерителей электрического поля и измерительных антенн) в соответствии с ГОСТ Р 8.805-2012, средств измерений (измерителей переменного элетрического поля и измерителей переменного электрического поля промышленной частоты) в соответствии с приказом Росстандарта от 30.12.2022 № 3343, средств измерений (генераторов магнитного поля, измерителей магнитного поля и измерительных магнитных антенн) в соответствии с приказом Росстандарта от 30.12.2019 № 3469.
Описание
Принцип действия ЭМП-1 основан на возбуждении бегущей электромагнитной волны с известными значениями НЭП и НМП в полеобразующем устройстве.
Конструктивно ЭМП-1 состоит из преобразователя напряжение-ЭМП на базе открытой шестипроводной линии передачи ПЛ6-1 (далее — ПЛ6-1) с коническими переходами, согласующих устройств СУ-2 и СУ-3, симметричного кабеля СК-1, комплекта соединительных кабелей и комплекта вспомогательного оборудования.
В рабочей зоне ПЛ6-1 воспроизводится однородное линейно поляризованное переменное электромагнитное поле с известными значениями НЭП и НМП, близкое по структуре к плоской электромагнитной волне.
Питание ПЛ6-1 осуществляется с помощью задающих генераторов переменного напряжения из комплекта вспомогательного оборудования.
В зависимости от рабочей частоты ПЛ6-1 подключается к задающему генератору через симметричный кабель СК-1 или коаксиальный 50-омный кабель и одно из двух согласующих устройств — СУ-2 или СУ-3, обеспечивающих возбуждение в проводниках ПЛ6-1 противофазных токов. Симметричный кабель СК-1 представляет собой симметричную двухпроводную экранированную линию передачи.
СУ-2 и СУ-3 — это повышающие симметрирующие трансформаторы, обеспечивающие согласование линии ПЛ6-1 с коаксиальным 50-омным трактом.
Величина СКЗ НЭП и НМП в центре рабочей зоны ПЛ6-1 определяется косвенно по вольтметру, с учётом рабочей частоты, и задаётся как произведение значения напряжения на входе соответствующего согласующего устройства на коэффициент калибровки ЭМП-1 по НЭП или НМП.
При работе с ЭМП-1 калибруемые (поверяемые) измерительные преобразователи устанавливаются в центр рабочей зоны ПЛ6-1 с помощью устройства для ориентирования и фиксации антенн, расположенного на каркасе ПЛ6-1.
Максимальные размеры калибруемых, поверяемых антенн: сферической формы — до 350 мм; рамочных — до 650 мм; дипольных и ферритовых — до 600 мм.
Общий вид ЭМП-1 представлен на рисунке 1.
Места нанесения знака утверждения типа и знака поверки представлены на рисунке 2.
Знак поверки в виде наклейки с изображением знака поверки может наноситься поверх наклейки-шильдика на свободном от надписей пространстве.
Заводской номер 001 указывается в центре наклейки-шильдика в месте, указанном на рисунке 2.
Схема пломбирования ЭМП-1 от несанкционированного доступа представлена на рисунке 3. Пломбировка выполнена в виде наклейки, сохраняющей следы несанкционированного вскрытия.
1 — преобразователь напряжение-ЭМП ПЛ6-1;
2 — комплект вспомогательного оборудования;
3 — наклейка от несанкционированного доступа;
Рисунок 1 - Общий вил генератора электромагнитного поля ЭМП-1
1 — место нанесения знака утверждения типа;
2 — место нанесения заводского номера генератора;
3 — место нанесения знака поверки.
Рисунок 2 - Общий вид наклейки на ЭМП-1 с указанием мест нанесения знака утверждения типа, знака поверки и заводского номера
Рисунок 3 - ЭМП-1. Вид сбоку. Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Технические характеристики
Таблица 1 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон частот воспроизведения НЭП, МГц | от 0,000005 до 300 включ. |
| Диапазон частот воспроизведения НМП, МГц | от 0,000005 до 30 включ. |
| Диапазон воспроизведения НЭП на частотах, В^м-1: - от 5 Гц до 100 кГц включ. - св. 100 кГц до 30 МГц включ. - св. 30 до 300 МГц включ. | от 0,5 до 25,0 включ. от 0,3 до 5,0 включ. от 0,3 до 2,5 включ. |
| Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения НЭП на частотах, %: - от 5 Гц до 30 МГц включ. - св. 30 до 300 МГц включ. | ±10 ±12 |
| Диапазон воспроизведения НМП на частотах, мА^м 1: - от 5 Гц до 100 кГц включ. - св. 100 кГц до 30 МГц включ. | от 1 до 50 включ. от 1 до 15 включ. |
| Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения НМП на частотах, %: - от 5 Гц до 30 МГц включ. | ±10 |
Таблица 2 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры ПЛ6-1, мм, не более: длина | 1500 |
| ширина | 800 |
| высота | 3200 |
| Масса ПЛ6-1, кг, не более | 260 |
| Время непрерывной работы в рабочих условиях применения, ч, не менее | 8 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающего воздуха, °С | от +15 до +25 |
| - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от 84,0 до 106,0 |
| - относительная влажность воздуха, % | (от 630 до 795) от 30 до 75 |
| - напряжение питающей сети, В | от 209 до 231 |
| - частота питающей сети, Гц | от 49,5 до 50,5 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы документов ЭМП-1.0043.22 РЭ «Генератор электромагнитного поля эталонный ЭМП-1. Руководство по эксплуатации» и ЭМП-1.0043.22 ФО «Генератор электромагнитного поля эталонный ЭМП-1. Формуляр» типографским способом и на наклейку, расположенную на боковой части ПЛ6-1, типографским способом.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность ЭМП-1
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Генератор электромагнитного поля ЭМП-1, зав. № 001, в составе: | _ | 1 шт. |
| - преобразователь напряжение-ЭМП на базе шестипроводной линии ПЛ6-1 | _ | 1 шт. |
| - симметричный кабель СК-1 | _ | 1 шт. |
| - согласующее устройство СУ-2 | _ | 1 шт. |
| - согласующее устройство СУ-3 | _ | 1 шт. |
| Комплект соединительных кабелей | _ | 1 шт. |
| Комплект вспомогательного оборудования | _ | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ЭМП-1.0043.22 РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | ЭМП-1.0043.22 ФО | 1 экз. |
Перечень вспомогательного оборудования, используемого при работе с ЭМП-1, приведен в таблице 4.
Допускается использовать аналогичное вспомогательное оборудование вместо указанного в таблице 4, при условии удовлетворения требуемым характеристикам.
Генераторы сигналов и вольтметры из комплекта вспомогательного оборудования должны быть зарегистрированы в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений и поверены.
Таблица 4 - Состав вспомогательного оборудования
| Наименование, тип СИ или вспомогательного средства (требуемые характеристики) | Рекомендуемый тип | Количество, шт. | Назначение |
| Генератор сигналов с симметричным выходом (диапазон частот от 5 Гц до 100 кГц включ., выходное напряжение (режим «Hi-Z») на нагрузке 200 Ом от 50 мВ до 28 В) | Stanford Research Systems DS360 | 1 шт. | Задающий генератор переменного напряжения с частотой от 5 Гц до 100 кГц включ. |
| Генератор сигналов (диапазон частот: от 100 кГц до 300 МГц включ., выходное напряжение на нагрузке 50 Ом от 10 мВ до 2,3 В) | Rohde & Schwarz SMA100B с опцией K33 | 1 шт. | Задающий генератор переменного напряжения с частотой от 100 кГц до 300 МГц включ. |
| Вольтметр цифровой (диапазон частот: от 5 Гц до 100 кГц включ., диапазон измерений напряжения от 50 мВ до 20 В, пределы допускаемой погрешности измерений ±2,5 %) | В7-78/1 | 1 | Контроль входного напряжения СК-1 на частотах от 5 Гц до 100 кГц включ. |
Продолжение таблицы 4
| Наименование, тип СИ или вспомогательного средства (требуемые характеристики) | Рекомендуемый тип | Количество, шт. | Назначение |
| Вольтметр высокочастотный (диапазон частот: от 100 кГц до 300 МГц включ., диапазон измерений напряжения от 50 мВ до 3 В, пределы допускаемой погрешности измерений ±2,5 %) | Boonton 9241 | 1 | Контроль входного напряжения СУ-2 и СУ-3 на частотах от 100 кГц до 300 МГц включ. |
| Компаратор магнитного поля (диапазон частот от 5 Гц до 200 кГц, диапазон измерений от 0,1 до 100,0 мА/м, СКО не более 1 %) | КМП-105/1 | 1 | Передача единицы НМП в диапазоне частот от 5 Гц до 200 кГц |
| Компаратор магнитного поля (диапазон частот от 100 кГц до 30 МГц включ., диапазон измерений от 1 до10 мА/м, СКО не более 1 %) | КМП-205 | 1 | Передача единицы НМП в диапазоне частот от 100 кГц до 30 МГц включ. |
| Компаратор электрического поля (диапазон частот от 5 Гц до 500 кГц, диапазон измерений от 1 мВ/м до 10 В/м, СКО не более 1 %) | КЭП-105/1 | 1 | Передача единицы НЭП в диапазоне частот от 5 Гц до 500 кГц |
| Компаратор электрического поля (диапазон частот от 100 кГц до 300 МГц включ., диапазон измерений от 0,1 до 10,0 В/м, СКО не более 1 %) | КЭП-205 | 1 | Передача единицы НЭП в диапазоне частот от 100 кГц до 300 МГц включ. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 7 «Устройство и принцип работы» и разделе 8 «Использование по назначению» документа ЭМП-1.0043.22 РЭ «Генератор электромагнитного поля эталонный ЭМП-1. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 30.12.2022 № 3343 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений напряженности электрического поля в диапазоне частот от 0 до 20 кГц»
ГОСТ Р 8.805-2012 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений напряженности электрического поля в диапазоне частот от 0,0003 до 2500 МГц»
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 № 3469 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений напряженности магнитного поля в диапазоне частот от 0,000005 до 1000 МГц»
