Назначение
Измеритель модуляции СК3-49 предназначен для измерений следующих параметров:
- пикового и среднеквадратического значений коэффициента амплитудной модуляции;
- пикового и среднеквадратического значений девиации частоты;
- пикового значения девиации фазы;
- среднеквадратического значения входного напряжения;
- частоты входного сигнала;
- частоты модулирующего сигнала;
- коэффициента гармоник модулирующего сигнала.
Описание
Измеритель модуляции СК3-49 представляет собой моноблок, выполненный в корпусе базовой несущей конструкции "Надел-85". Основные функциональные узлы прибора: ВЧ преобразователь несущего сигнала, ВЧ синтезатор частоты, АМ, ЧМ детекторы, перестраиваемые НЧ фильтры, пиковый и среднеквадратический детекторы НЧ сигнала, режекторный фильтр измерителя гармоник, частотомер ВЧ и НЧ сигналов, ВЧ и НЧ измерители напряжения, блок питания, одноплатный компьютер и цветной дисплей.
Общий вид прибора приведен на рисунке 1.
Заводской номер, обеспечивающий однозначную идентификацию каждого экземпляра измерителя модуляции СК3-49, наносится методом гравировки с затиркой черной эмалью, расположенную на задней панели прибора в верхнем левом углу, в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр: четыре цифры порядкового номера, .две последние цифры года ^ две цифры месяца.
Рис.1 Общий вид прибора
Принцип действия прибора, при измерении модуляционных параметров, основан на преобразовании частоты входного сигнала на промежуточную частоту, детектировании модулированных сигналов и последующего измерения пикового и среднеквадратического значений напряжения огибающей НЧ сигнала, пропорционального измеряемому значению девиации частоты, коэффициенту амплитудной модуляции или индексу фазовой модуляции.
Измерение среднеквадратического значения напряжения входного сигнала осуществляется методом ВЧ детектирования.
Измерение частоты входного сигнала и частоты модулирующего сигнала основано на расчете отношения количества импульсов измеряемой частоты и количества импульсов опорной (эталонной) частоты в двухмодульном цифровом счетчике за нормированный временной интервал.
Принцип измерения коэффициента гармоник модулирующего сигнала основан на измерении отношения среднеквадратического напряжения гармоник, полученного после подавления первой гармоники НЧ сигнала и среднеквадратического напряжения полного НЧ сигнала.
Управление режимами измерения, вывод данных, математическая обработка результатов измерений, реализация алгоритмов калибровки, выполняются встроенным одноплатным компьютером. Отображение информации осуществляется встроенным цветным дисплеем.
Для защиты от несанкционированного доступа предусмотрена установка пломб организации, осуществляющей поверку прибора.
Схема пломбирования от несанкционированного доступа приведена на рис 2.
Позиции 1; 2 на схеме - места для нанесения оттисков клейм.
Рис. 2 Схема пломбирования прибора.
Программное обеспечение
Компьютер прибора управляется операционной системой, созданной на базе компонентной системы Windows XP Embedded. Выполнение алгоритма функционирования прибора осуществляется программным обеспечением СК3-49 25.03.10. Программное обеспечение прибора имеет структуру с разделением на метрологически значимую и метрологически незначимую части. В приборе предусмотрены способы идентификации файла метрологически значимой части ПО СК3_49^П, расчета его контрольной суммы и оценка его по критериям целостности и аутентичности.
В приборе предусмотрены меры защиты программного обеспечения от преднамеренного и непреднамеренного изменения:
- пользователь не имеет возможность обновления или загрузки новых версий ПО;
- в режиме внешнего управления реализовано однозначное назначение каждой команды в соответствии с руководством по эксплуатации, поэтому невозможно подвергнуть ПО прибора искажающему воздействию через интерфейсы пользователя;
- без нарушения целостности конструкции прибора и заводских пломб невозможно удаление запоминающего устройства, или его замена другим устройством;
- в процессе работы в прибор невозможно ввести данные измерений, полученные вне прибора, данные результатов измерения не могут быть подвергнуты искажению в процессе хранения, так как происходит их обновление в каждом измерительном цикле, и отсутствуют требования по их хранению после окончания цикла измерения.
Идентификационные признаки метрологически значимой части программного обеспечения прибора приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | СК3 49.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 25.03.10 |
| Цифровой идентификатор ПО | F393h |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC протокола MODBUS |
Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - высокий.
Технические характеристики
1 Диапазон несущих частот входного сигнала измерителя модуляции от 0,1 до 2499 МГц в режиме «ЧМ», от 0,1 до 500 МГц в режиме «АМ» и от 5 до 2499 МГц в режиме «ФМ».
2 Диапазон среднеквадратических значений входного напряжения при измерении модуляционных параметров:
- от 0,05 до 1 В в диапазоне частот от 0,1 до 500 МГц;
- от 0,07 до 1 В в диапазоне частот св. 500 до 1000 МГц;
- от 0,1 до 1 В в диапазоне частот св. 1000 до 2499 МГц.
3 Диапазон модулирующих частот в режиме «ЧМ» составляет:
- от 0,02 до 200 кГц в диапазоне несущих частот от 4 до 2499 МГц при измерении среднеквадратических значений девиации частоты;
- от 0,02 до 60 кГц в диапазоне несущих частот от 4 до 2499 МГц при измерении пиковых значений девиации частоты;
- от 0,02 до 0,02-f кГц, но не более 20 кГц, в диапазоне несущих частот от 0,1 до 4 МГц при измерении пиковых и среднеквадратических значений девиации частоты, где f -несущая частота входного сигнала, кГц.
4 Диапазоны измерения пиковых и среднеквадратических значений девиации частоты,
в зависимости от значений несущих частот, соответствуют таблице 2. Таблица 2
| Диапазон несущих частот, МГц | Диапазон измерения пиковых значений девиации частоты, кГц | Диапазон измерения среднеквадратических значений девиации частоты, кГц |
| от 0,1 до 4 включ. | от 0,1 до 10 | от 0,005 до 10 |
| св. 4 до 10 включ. | от 0,1 до 500 | от 0,005 до 200 |
| св. 10 до 2499 включ. | от 0,1 до 1000 | от 0,005 до 500 |
5 Пределы допускаемой погрешности измерения пикового значения девиации частоты в нормальных условиях применения приведены в таблице 3.
| Таблица 3 |
| Девиация частоты, кГц | Диапазон модулирующих частот, кГц | Пределы допускаемой погрешности, кГц | Полоса фильтра НЧ, кГц |
| от 0,1 до 500 включ. | от 0,02 до 0,09 включ. | Д (Дfn) = ± (0,08 -Дfn + 3- Д/ш) | 0,02-20 |
| св. 0,09 до 0,4 включ. | Д (Дfn) = ± (0,02-Дfn + 3-Д/ш) | 0,02-20 |
| св. 0,4 до 6 включ. | Д (Дfn) = ± (0,01-Дfn + 3-Д/ш ) | 0,02-20 |
| св. 6 до 20 включ. | Д (Дfn) = ± (0,02-Дfn + 3-Д/ш ) | 0,02-60 |
| св. 20 до 60 включ. | Д (Дfn) = ± (0,03-Дfn + 3-Д/ш ) | 0,02-200 |
| св 500 до 1000 включ. Д(Дfn) - предел! Д/n - пиковое з Д/ш - среднеквг | от 0,02 до 0,09 включ. | Д (Дfn) = ± (0,08 -Дfn + 3 - Д/ш) | 0,02-20 |
| св. 0,09 до 0,4 включ. | Д (Дfn) = ± (0,03-Дfn + 3-Д/ш) | 0,02-20 |
| св. 0,4 до 6 включ. | Д (Дfn) = ± (0,02-Дfn + 3-Д/ш) | 0,02-20 |
| св. 6 до 20 включ. | Д (Дfn) = ± (0,03-Дfn + 3-Д/ш) измерения пикового значения деви , кГц; тотного шума и фона, вносимое | 0,02-60 |
| св. 20 до 60 включ. допускаемой погрешности начение девиации частоты дратическое значение час | 0,02-200 [ации частоты, кГц; прибором, кГц. |
6 Пределы допускаемой погрешности измерения среднеквадратического значения девиации частоты в нормальных условиях применения приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Девиация частоты, кГц | Диапазон модулирующих частот, кГц | Пределы допускаемой погрешности, кГц | Полоса фильтра НЧ, кГц |
| от 0,005 до 0,1 включ. | от 0,02 до 0,09 включ. | Д (Д/скз) = ± (0,08-Д/скз + Д/ш) | 0,02-3,4 |
| св. 0,09 до 1 включ. | Д (Д/скз) = ± (0,05-Д/скз + Д/ш) | 0,02-3,4 |
| св. 1 до 6 включ. | Д (Д/скз) = ± (0,03-Д/скз + Д/ш) | 0,02-20 |
|
| от 0,02 до 0,09 включ. | Д (Д/скз) = ± (0,08-Д/скз + Д/ш) | 0,02-20 |
| св. 0,09 до 0,4 включ. | Д (Д/скз) = ± (0,05-Д/скз + Д/ш) | 0,02-20 |
| св. 0,1 до 500 включ. | св. 0,4 до 6 включ. | Д (Д/скз) = ± (0,03-Д/скз + Д/ш) | 0,02-20 |
| св. 6 до 20 включ. | Д (Д/скз) = ± (0,05-Д/скз + Д/ш) | 0,02-60 |
| св. 20 до 60 включ. | 0,02-200 |
| св. 60 до 200 включ. | Д (Д/скз) = ± (0,1-Д/скз + Д/ш) | 0,02-200 |
| Д(Д/скз) - пределы допускаемой погрешности измерения среднеквадратического значения |
| девиации частоты, кГ ц; | | |
| Д/скз - среднеквадратическое значение девиации частоты, кГц; | |
| Д/ш - среднеквадратическое значение частотного шума и фона, вносимое прибором, кГц. |
7 Среднеквадратическое значение частотного шума и фона, вносимое прибором в режиме «малошумящих» измерений, не превышает значений, приведенных в таблице 5.
аблица 5
| Несущая частот, МГ ц | Полоса фильтра НЧ, кГц | Частотный шум и фон, Г ц |
| 0,3 - 3,4 | Д/ш = 1-10-8 •f + 1 Гц |
| св. 4 до 2499 | 0,02 - 20 | Д/ш = 4*10-8 •f + 2 Гц |
| 0,02 - 60 | Д/ш = 1-10-7 •f + 20 Гц |
| 0,02 - 200 | Д/ш = 2,5Ч0’7 •f + 50 Гц |
| от 0,1 до 4 | 0,3 - 3,4 | Д/ш = 5-10-7 •f + 0,5 Гц |
| от 1 до 4 | 0,02 - 20 | Д/ш = 1-10-6 •f + 1 Гц |
| Д/ш - среднеквадратическое значение частотного шума и фона, вносимое прибором, Гц; f - несущая частота входного сигнала, Гц. |
8 Коэффициент гармоник ЧМ сигналов, вносимый измерителем модуляции, не превышает значений, приведенных в таблице 6.
Таблица 6
| Диапазон модулирующих частот, кГ ц | Девиация частоты, кГ ц | Коэффициент гармоник, % |
| от 0,02 до 0,09 включ. | 300 | < 0,2 |
| 1000 | < 0,5 |
| св. 0,09 до 6 включ. | 300 | < 0,15 |
| 1000 | < 0,3 |
| св. 6 до 20 включ. | 300 | < 0,2 |
| 1000 | < 0,5 |
| св. 20 до 60 включ. | 300 | < 0,5 |
| 1000 | < 1,5 |
9 Коэффициент преобразования частотной модуляции в амплитудную в диапазоне модулирующих частот от 0,02 до 20 кГц и девиациях частоты до 200 кГц не превышает 0,02 % на 1 кГц девиации частоты.
10 Диапазон модулирующих частот в режиме «АМ» составляет:
- от 0,02 до 200 кГц в диапазоне несущих частот от 4 до 500 МГц при измерении среднеквадратических значений коэффициента АМ;
- от 0,02 до 60 кГц в диапазоне несущих частот от 4 до 500 МГц при измерении пиковых значений коэффициента АМ;
- от 0,02 до 0,02f кГц, но не более 20 кГц, в диапазоне несущих частот от 0,1 до 4 МГц при измерении пиковых и среднеквадратических значений коэффициента АМ,
где f - несущая частота входного сигнала, кГц.
11 Измерение пикового значения коэффициента АМ осуществляется в диапазоне от 1 до 100 %, а среднеквадратического значения коэффициента АМ в диапазоне от 0,1 до 50 %.
12 Пределы допускаемой погрешности измерения пикового значения коэффициента
АМ в нормальных условиях применения приведены в таблице 7.
Таблица 7
| Коэффициент АМ, % | Диапазон модулирующих частот, кГц | Пределы допускаемой погрешности, % | Полоса фильтра НЧ, кГц |
| от 1 до 95 включ. | от 0,02 до 0,09 включ. | Д Мп = ± (0,08 • Мп + 3 • Мш) | 0,02-20 |
| св. 0,09 до 0,4 включ. | Д Мп = ± (0,02^ Мп + 3 Мш) | 0,02-20 |
Продолжение таблицы 7
| Коэффициент АМ, % | Диапазон модулирующих частот, кГц | Пределы допускаемой погрешности, % | Полоса фильтра НЧ, кГц |
| от 1 до 95 включ. | св. 0,4 до 6 включ. | Д Мп = ± (0,01 • Мп + 3 -Мш) | 0,02-20 |
| св. 6 до 20 включ. | Д Мп = ± (0,02^ Мп + 3 -Мш) | 0,02-60 |
| св. 20 до 60 включ. | Д Мп = ± (0,03- Мп + 3М) | 0,02-200 |
| от 0,02 до 0,09 включ. | Д Мп = ± (0,08 • Мп + 3 -Мш) | 0,02-20 |
| св. 95 до 100 включ. | св. 0,09 до 0,4 включ. | Д Мп = ± (0,05 • Мп + 3 •Мш) | 0,02-20 |
| св. 0,4 до 6 включ. | Д Мп = ± (0,03 • Мп + 3 •Мш) | 0,02-20 |
| св. 6 до 20 включ. | Д Мп = ± (0,05 • Мп + 3 •Мш) мерения пикового значения коэф , %; удного шума и фона, вносимое | 0,02-60 |
| Д Мп - пределы Мп - пиковое Мш - среднеква | св. 20 до 60 включ. допускаемой погрешности из значение коэффициента АМ дратическое значение амплит | 0,02-200 эфициента АМ, %; прибором, %. |
13 Пределы допускаемой погрешности измерения среднеквадратического значения коэффициента АМ в нормальных условиях применения приведены в таблице 8.
| Таблица 8 |
| Коэффициент АМ, % | Диапазон модулирующих частот, кГц | Пределы допускаемой погрешности, % | Полоса фильтра НЧ, кГц |
| от 0,02 до 0,09 включ. | Д Мскз = ± (0,08-Мскз + Мш) | 0,02-20 |
| св. 0,09 до 0,4 включ. | Д Мскз = ± (0,05-Мскз + Мш) | 0,02-20 |
| от 0,1 до 50 | св. 0,4 до 6 включ. | Д Мскз = ± (0,03 • Мскз + Мш) | 0,02-20 |
| включ. | св. 6 до 20 включ. | Д Мскз = ± (0,05- Мскз + Мш) | 0,02-60 |
| св. 20 до 60 включ. | 0,02-200 |
| св. 60 до 200 включ. | Д Мскз = ± (0,1Мскз + Мш) | 0,02-200 |
| Д Мскз - пределы допускаемой погрешности измерения среднеквадратического значения коэффициента АМ, %; Мскз - среднеквадратическое значение коэффициента АМ, %; Мш - среднеквадратическое значение амплитудного шума и фона, вносимое прибором, %. |
14 Среднеквадратическое значение амплитудного шума и фона, вносимое прибором в режиме «малошумящих» измерений, не превышает значений:
< 0,015 % в полосе НЧ от 0,3 до 3,4 кГц;
< 0,025 % в полосе НЧ от 0,02 до 20 кГ ц;
< 0,05 % в полосе НЧ от 0,02 до 60 кГц;
< 0,1 % в полосе НЧ от 0,02 до 200 кГц.
15 Коэффициент гармоник огибающей АМ сигналов, вносимый измерителем модуляции, не превышает значений, приведенных в таблице 9.
Таблица 9
| Диапазон модулирующих частот, кГц | Коэффициент АМ, % | Коэффициент гармоник, % |
| от 0,02 до 0,09 включ.; | 30 | < 0,5 |
| 90 | < 0,8 |
Продолжение таблицы 9
| Диапазон модулирующих частот, кГц | Коэффициент АМ, % | Коэффициент гармоник, % |
| св. 0,09 до 6 включ. | 30 | < 0,2 |
| 90 | < 0,4 |
| св. 6 до 20 включ. | 30 | < 0,3 |
| 90 | < 0,5 |
| св. 20 до 60 включ. | 30 | < 0,5 |
| 90 | < 0,8 |
16 Коэффициент преобразования амплитудной модуляции в частотную в диапазоне модулирующих частот от 0,02 до 20 кГц и коэффициентах АМ до 30 % не превышает 10 Гц на 1 % коэффициента АМ.
17 Диапазон измерения пиковых значений индекса фазовой модуляции составляет: - от 1 до 100 рад в диапазоне модулирующих частот от 0,3 до 5 кГц,
от 1 до 500 рад в диапазоне модулирующих частот св. 5 до 20 кГц, Fm
где Fm - модулирующая частота, кГц.
18 Пределы допускаемой погрешности измерения пикового значения индекса ФМ в
нормальных условиях применения приведены в таблице 10.
Таблица 10
| Индекс фазовой модуляции, рад | Диапазон модулирующих частот, кГц | Пределы допускаемой погрешности, рад | Полоса фильтра НЧ, кГц |
| от 0,3 до 1 включ. | кфп = ± (0,03- фп + 3- фш) | 0,02-20 |
| от 1 до 100 включ. | св. 1 до 3 включ. | кфп = ± (0,02- фп + 3- фш) | 0,02-20 |
| св. 3 до 5 включ. | кфп = ± (0,03- фп + 3- фш) | 0,02-20 |
| от 1 до 500 включ. Fm | св. 5 до 20 включ. | кфп = ± (0,05- фп + 3- фш) | 0,02-60 |
| Лфп - пределы допускаемой погрешности измерения пикового значения индекса ФМ, рад; фп - пиковое значение индекса ФМ, рад; фш - среднеквадратическое значение фазового шума и фона, вносимое прибором, рад. |
19 Диапазон измерения частоты входного сигнала составляет от 0,1 до 2499 МГц.
20 Пределы допускаемой погрешности измерения частоты входного сигнала в нормальных условиях применения вычисляют по формуле:
Дf = ± (5-10-6 f + 1 Гц) , (1)
где Д’ - пределы допускаемой погрешности измерения частоты входного сигнала, Гц;
f - частота входного сигнала, Гц.
21 Измерение среднеквадратического значения входного напряжения осуществляется в диапазоне несущих частот от 0,1 до 2499 МГц.
22 Диапазон измерения среднеквадратического значения входного напряжения составляет от 0,05 до 1 В.
23 Пределы допускаемой погрешности измерения среднеквадратического значения входного напряжения в нормальных условиях применения вычисляют по формулам:
Л U = ± (0,1- U + 0,005 B) в диапазоне частот от 0,1 до 100 МГц, (2)
A U = ± (0,15^ U + 0,005 B) в диапазоне частот св. 100 до 1000 МГц, (3)
Л U = ± (0,2- U + 0,005 B) в диапазоне частот св. 1000 до 2499 МГц, (4)
где ДU - пределы допускаемой погрешности измерения среднеквадратического значения входного напряжения, В;
U- входное напряжение, В.
24 Диапазон частот измерения коэффициента гармоник модулирующего сигнала составляет от 0,05 до 10 кГц.
25 Диапазон измерения коэффициента гармоник модулирующего сигнала составляет от 0,1 до 30 %.
26 Пределы допускаемой погрешности измерения коэффициента гармоник модулирующего сигнала в нормальных условиях применения вычисляют по формуле
ДКг = ± (0,05 • Кг + 0,05 %) , (5)
где ДКг - пределы допускаемой погрешности измерения коэффициента гармоник
модулирующего сигнала, %;
Кг - коэффициент гармоник модулирующего сигнала, %.
27 Диапазон измерения частоты модулирующего сигнала от 0,02 до 200 кГц.
28 Пределы допускаемой погрешности измерения частоты модулирующего сигнала в нормальных условиях применения вычисляют по формуле
ДГ = ± (1М0-4 • F + 0,1 Гц) , (6)
где ДГ - пределы допускаемой погрешности измерения частоты модулирующего сигнала, Гц;
Г - частота модулирующего сигнала, Гц.
29 Пределы допускаемой погрешности измерения: пикового и среднеквадратического значения девиации частоты, пикового и среднеквадратического значения коэффициента АМ, пикового значения индекса ФМ, частоты входного сигнала, среднеквадратического значения входного напряжения, коэффициента гармоник модулирующего сигнала, частоты модулирующего сигнала в диапазоне рабочих температур и относительной влажности воздуха, составляют ± 2Д, где Д - пределы допускаемой погрешности измерения соответствующего параметра в нормальных условиях применения.
30 Питание от сети переменного тока напряжением (220 ± 22) В, частотой
(50 ± 0,5) Гц, потребляемая мощность не более 80 ВА.
31 Средняя наработка на отказ прибора Т0 не менее 12000 ч. Гамма-процентный ресурс прибора не менее 10000 ч при доверительной вероятности у равной 90 %. Гамма-процентный срок службы прибора не менее 15 лет при доверительной вероятности у равной 90 %.
32 Габаритные размеры прибора не более (488*475*178) мм.
33 Масса не более 14,0 кг.
34 По условиям эксплуатации измеритель модуляции СК3-49 относится к группе 3 ГОСТ 22261-94 с пределами рабочих температур окружающей среды от плюс 5 до плюс 40 °С.
35 Средняя наработка на отказ прибора Т0 не менее 12000 ч. Гамма-процентный ресурс прибора не менее 10000 ч при доверительной вероятности у равной 90 %. Гамма-процентный срок службы прибора не менее 15 лет при доверительной вероятности у равной 90 %.
36 По требованиям безопасности прибор соответствует ГОСТ Р 52319-2005, степень загрязнения 2, категория измерений 1.
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель измерителя модуляции методом офсетной печати. В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.
Комплектность
В состав комплекта поставки входят:
Измеритель модуляции СК3-49 1 шт.
Комплект комбинированный в упаковке 1 шт.
Кабель соединительный ВЧ 4 шт.
Переходы коаксиальные 3 шт.
Делитель напряжения 1 шт.
Аттенюатор проходной 30 дБ 1 шт.
Шнур сетевого питания 1 шт.
Вставки плавкие ВП2Б-1В-3,15 А 250 В 4 шт.
Руководство по эксплуатации ИЛГ Ш.411166.001 РЭ 1 шт.
Формуляр ИЛГШ.411166.001 ФО 1 шт.
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации «Измеритель модуляции СК3-49. Руководство по эксплуатации» ИЛГШ.411166.001РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;
ИЛГШ.411166.001 ТУ «Измеритель модуляции СК3-49». Технические условия.
