Назначение
Измерители интервалов времени ТМХ06-12 (далее - ТМХ06-12) предназначены для измерения временных интервалов между положительными фронтами импульсных сигналов.
Описание
Принцип действия ТМХ06-12 заключается в измерении смещения положительного фронта входного импульса относительно собственной шкалы времени, формируемой на основе опорной частоты. Источником опорной частоты является внешний генератор с синусоидальным сигналом частотой 5, 10 или 100 МГц и со следующими значениями метрологических характеристик или лучше: относительная погрешность по частоте ±Г10-12; нестабильность частоты опорного генератора на интервале времени измерения 1 с 110-12, длительность фронта импульсного сигнала 3 нс. Частота внешнего опорного генератора определяется автоматически. Интервал времени между двух входных импульсных сигналов рассчитывается как разность смещений входных сигналов относительно собственной шкалы времени.
Конструктивно ТМХ06-12 выполнен в виде моноблока высотой 1U для установки в стандартные 19 дюймовые шкафы.
Структурная схема ТМХ06-12 представлена на рисунке 1. Сигналы с входных разъемов A-F поступают на входы компараторов К1-К6. Компараторы сравнивают уровни напряжения входных сигналов и порогового напряжения, сформированного формирователем порога (ФП) и переходят в соответствующее логическое состояние, представленное в виде дифференциального напряжения. Сигнал опорной частоты поступает на вход умножителя опорной частоты (УМ), на выходе которого формируется дифференциальный сигнал частотой 100 МГц. Дифференциальные сигналы с выходов К1-К6 и УМ поступают на входы программируемой логической интегральной микросхемы (ПЛИС). Внутри ПЛИС измерительные сигналы поступают на блоки точных измерений и счетчик грубых измерений. Результаты грубых и точных измерений поступают на спецпроцессор, где проходят математическую обработку и передаются на контроллер управления. Спецпроцессор также осуществляет управление значением пороговых напряжений на входных компараторах и настраивает умножитель опорной частоты.
Контроллер управления получает измерительную информацию, вычисляет интервалы времени между настроенными пользователем парами каналов, после чего выводит результаты вычислений на индикатор, расположенный на передней панели, а также по запросу отправляет их по локальной сети. Настройка порогов каналов, а также выбор пары каналов производится с помощью кнопок на передней панели и LCD дисплея, а также удаленно с помощью веб-интерфейса. Для исключения влияния изменения температуры окружающей среды на результаты измерения прибор имеет блок вентилятора (БВ) с автоматической корректировкой частоты вращения вентилятора для термостатирования ПЛИС.
Блок формирования напряжений (БФН) обеспечивает наличие необходимых значений напряжения питания.
Рисунок 1 - Структурная схема ТМХ06-12
На схеме используются следующие сокращения:
- AUX - выход 1 Гц;
- БГ - блок генерации тактового сигнала;
- БП - блок памяти;
- ПУ - преобразователь уровня сигнала;
- БТ - датчик температуры ПЛИС;
- БПН - блок преобразования переменного напряжения питания;
- БИ - блок индикации измерений;
- МК - контроллер управления;
- LCD - жидкокристаллический экран;
- ПИ - блок преобразования интерфейсов;
- LAN - разъем для подключения прибора к локальной сети;
- 220 В - разъем входного питания от сети переменного тока 220 В/50 Гц.
- БВ - блок вентилятора.
Знак утверждения типа наносится в левом верхнем углу передней панели ТМХ06-12. Знак поверки в виде оттиска клейма или наклейки с изображением знака поверки может наносится на свободном от надписей пространстве на лицевой или верхней панели ТМХ06-12. Заводской номер, состоящий из номера по порядку и года выпуска записанных через пробел, наносится на задней стенке корпуса ТМХ06-12 в виде наклейки обеспечивающей сохранность номера, возможность прочтения и идентификацию каждого экземпляра в процессе эксплуатации. Ограничение доступа к местам настройки (регулировки) осуществляется путем нанесения стикера-наклейки, захватывающей верхнюю и заднюю стенку корпуса ТМХ06-12
Общий вид ТМХ06-12 с указанием мест пломбировки, мест нанесения знака утверждения типа, знака поверки и заводского номера приведены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Общий вид ТМХ06-12 с указанием мест пломбировки, мест нанесения знака утверждения типа, знака поверки, заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее ПО) ТМХ06-12 представлено встроенным ПО ПЛИС и встроенным ПО микропроцессора. Встроенное ПО метрологически значимое, реализовано на ПЛИС, обеспечивает измерение интервалов времени и передачу измерительной информации на микропроцессор. Встроенное ПО микропроцессора обеспечивает управление ПЛИС, интерфейс пользователя (индикация и клавиатура) и веб-интерфейс по протоколу TCP/IP. ПО может быть проверено, установлено или переустановлено только на заводе-изготовителе с использованием специальных программно-технических средств. Доступ ограничен пломбировкой.
Веб-интерфейс открывается в окне браузера на ПЭВМ, подключенного к ТМХ06-12 по сети Ethernet, не является метрологически значимым, обеспечивает отображение результатов измерений и сведений об ТМХ06-12 , предназначен для управления и визуализации результатов работы изделия.
Конструкция средства измерений исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| 1 | 2 |
| Идентификационное наименование ПО | _ |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже firmware_version 1.3 |
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измеряемых интервалов времени, с | от -0,5 до 0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения интервалов времени*, нс | ±0,1 |
| * Примечание: характеристика указана при следующих параметрах входного опорного сигнала: - относительная погрешность по частоте опорного генератора ±1,0-1042; - нестабильность частоты опорного генератора при интервале времени измерения 1 с, 1,0-1042; - длительность фронтов импульсных сигналов не более 3 нс. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Цена единицы младшего разряда, пс | 1 |
| Количество входов импульсных сигналов | 6 |
| Входное сопротивление, Ом | 50 |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 15 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха при температуре +20 °С, % - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) - напряжение питания переменного тока, В - частота напряжения питания переменного тока, Гц | от +15 до +30 до 80 от 84 до 106,7 (от 630 до 800) от 198 до 242 от 45 до 55 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Полная потребляемая мощность, В^А, не более | 25 |
| Габаритные размеры, мм, не более | |
| длина | 334 |
| ширина | 483 |
| высота | 44 |
| Масса, кг, не более | 4 |
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации, формуляр и на переднюю панель ТМХ06-12 технологическим способом.
Комплектность
| Таблица 4 - Комплектность ТМХ06- | L2 |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Измеритель интервалов времени | ТМХ06-12 | 1 шт. |
| Шнур питания | PWC-IEC13-SHM-1.0-BK Hyperline | 1 шт. |
| Формуляр | МФРН.411144.003 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | МФРН.411144.003 РЭ | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Измеритель интервалов времени ТМХ06-12. Руководство по эксплуатации. МФРН.411144.003 РЭ», раздел 2 «Использование по назначению».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Технические условия МФРН.411144.003 ТУ. «Измеритель интервалов времени ТМХ06-12».
