Назначение
Измерители разности фаз Ф2-41 предназначены для измерения угла фазового сдвига между двумя синхронными гармоническими сигналами в диапазоне частот от 0,1 Гц до 100 МГц, а также отношения их уровней в диапазоне частот от 15 кГц до 100 МГц.
Описание
Принцип действия измерителей разности фаз Ф2-41 основан на синхронной дискретизации и квантовании входных сигналов опорного и измерительного каналов с помощью двух АЦП и дальнейшем вычислении разности фаз сигналов из накопленных цифровых выборок.
Измерители разности фаз Ф2-41 имеют два режима: «Низкочастотный» - для работы в диапазоне частот от 0,1 Гц до 20 кГц при входном сопротивлении каналов 2 МОм, и «Стандартный» - для работы в диапазоне частот от 20 Гц до 100 МГц при входном сопротивлении каналов 50 Ом. В диапазоне частот выше 20 кГц используется гетеродинное преобразование частоты входных сигналов.
В состав измерителей разности фаз Ф2-41 входят: измерительный блок, интерфейсный блок и источник питания.
Интерфейсный блок обеспечивает отображение результатов измерения и взаимодействие с пользователем.
Измерительный блок содержит два аналоговых канала, два АЦП, схемы формирования гетеродинных и тактовых сигналов, управляющий микропроцессор.
Аналоговые каналы содержат коммутаторы режима работы, преобразователи частоты и усилители с программируемыми аттенюаторами, обеспечивающие нормализацию уровней входных сигналов к оптимальным значениям на входах АЦП.
Измерители разности фаз Ф2-41 позволяют выводить измерительную информацию на внешнее устройство по интерфейсам RS-232 (СТЫК 2С) или USB.
Внешний вид измерителей разности фаз Ф2-41 представлен на рисунке 1. На рисунке 2 представлен вид задней панели, на рисунке 3 показаны места пломбирования.
Программное обеспечение
Измерительный блок и интерфейсный блок измерителей разности фаз Ф2-41 работают под управлением своего отдельного микропроцессора.
Программное обеспечение измерительного блока образует метрологически значимую часть программного обеспечения. Постоянное запоминающее устройство микропроцессора измерительного блока кроме программы управления измерениями содержит калибровочные константы.
Программное обеспечение интерфейсного блока может быть обновлено независимо от программного обеспечения измерительного блока. Влияние программного обеспечения интерфейсного блока не приводит к выходу метрологических характеристик измерителя за пределы допускаемых значений.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений согласно Р 50.2.077-2014 - «низкий».
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения (ПО)
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ПО Ф2-41 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | v1.1/1.2 |
| Цифровой идентификатор ПО измерительного блока | 5681 |
| Цифровой идентификатор ПО интерфейсного блока (блока индикации) | 606765300 |
Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон рабочих частот: | |
| - в режиме «Низкочастотный» | от 0,1 Гц до 20 кГц |
| - в режиме «Стандартный» | от 20 Гц до 100 МГц |
| Диапазон входных напряжений в режиме «Низкочастотный»: | |
| - на входе «А» (опорный канал) | от 20 мВ до 2 В |
| - на входе «Б» (измерительный канал) | от 2 мВ до 2 В |
| - с внешним делителем на входе «А» | от 2 до 200 В |
| - с внешним делителем на входе «Б» | от 0,2 до 200 В |
| Диапазон уровней входных сигналов в режиме «Стандартный», дБ/мВт 1): | |
| - на входе «А» (опорный канал) | от -20 до +13 |
| - на входе «Б» (измерительный канал) | от -40 до +13 |
| Диапазон измерения угла фазового сдвига, градус: | |
| - в режиме «от 0 до 360» | от 0 до 360 |
| - в режиме «+/-180» | от -180 до +180 |
| Разрешающая способность индикации угла фазового сдвига | 0,01° |
| Пределы допускаемой погрешности измерения угла фазового сдвига в режиме «Низкочастотный», при отношении входного напряжения канала «А» к входному напряжению канала «Б», градус 2): | |
| - при равных напряжениях, превышающих 100 мВ | ±0,05 |
| - св. 0 до 20 дБ включ. | ±0,6 |
| - св. 20 до 30 дБ включ. | ±0,9 |
| - св. 30 до 40 дБ включ. | ±1,2 |
| - св. 40 до 50 дБ включ. | ±1,9 |
| Пределы допускаемой погрешности измерения угла фазового сдвига в режиме «Стандартный», в диапазонах частот, при отношениях уровней сигнала канала «А» к сигналу канала «Б», градус 2): от 20 Гц до 20 кГц включ.: | |
| - при равных уровнях сигнала, превышающих 0 дБ/мВт | ±0,05 |
| - св. 0 до 20 дБ включ. | ±0,6 |
| - св. 20 до 30 дБ включ. | ±0,9 |
| - св. 30 до 40 дБ включ. | ±1,2 |
| - св. 40 до 50 дБ включ. | ±1,9 |
| св. 20 кГц до 1 МГц включ.: | |
| - при равных уровнях сигнала, превышающих 0 дБ/мВт | ±0,2 |
| - св. 0 до 20 дБ включ. | ±0,6 |
| - св. 20 до 30 дБ включ. | ±0,9 |
| - св. 30 до 40 дБ включ. | ±2,3 |
| - св. 40 до 50 дБ включ. | ±7,3 |
| св. 1 МГц до 50 МГц включ.: | |
| - при равных уровнях сигнала, превышающих 0 дБ/мВт | ±0,5 |
| - св. 0 до 20 дБ включ. | ±0,8 |
| - св. 20 до 30 дБ включ. | ±1,2 |
| - св. 30 до 40 дБ включ. | ±1,5 |
| - св. 40 до 50 дБ включ. | ±3,1 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| св. 50 МГц до 80 МГц включ.: - при равных уровнях сигнала, превышающих 0 дБ/мВт - св. 0 до 20 дБ включ. - св. 20 до 30 дБ включ. - св. 30 до 40 дБ включ. - св. 40 до 50 дБ включ. св. 80 МГц до 100 МГц включ.: - при равных уровнях сигнала, превышающих 0 дБ/мВт - св. 0 до 20 дБ включ. - св. 20 до 30 дБ включ. - св. 30 до 40 дБ включ. - св. 40 до 50 дБ включ. | ±1,1 ±1,6 ±1,9 ±2,2 ±2,8 ±1,1 ±1,6 ±1,9 ±2,2 ±3,3 |
| Диапазон измерения отношения уровней сигналов, дБ: | от 0 до 50 |
| Пределы допускаемой погрешности измерения отношения уровней сигналов на входах «А», «Б» в режиме «Стандартный», в диапазоне частот св. 15 кГц до 100 МГц включ., дБ 2): | ±0,5 |
| Время измерительного цикла (без усреднения результатов измерений), в диапазонах частот: - от 0,1 Гц до 1 кГц включ. - св. 1 кГц до 100 МГц включ. | 10 периодов сигнала не более 1 с |
| Время автоматической подготовки прибора к измерениям после подачи на его входы сигналов с допустимыми параметрами или перестройки частоты, с, не более: | 30 |
| Входное активное сопротивление в режиме «Низкочастотный»: - входов «А», «Б» - входов внешних делителей | 2 МОм ±10 % 100 МОм ±10 % |
| Входная емкость в режиме «Низкочастотный», пФ, не более | 20 |
| КСВН входов «А», «Б» в режиме «Стандартный» в диапазоне рабочих частот, не более: | 1,2 |
| Напряжение питания от сети переменного тока частотой (50 ±2) Гц, В: | от 198 до 242 |
| Потребляемая мощность, ВА, не более: | 45 |
| Время установления рабочего режима, минут, не более: | 50 |
| Габаритные размеры (ширина, высота, глубина), мм, не более: | 317 х 132 х 257 |
| Масса, кг, не более: | 4 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °C - относительная влажность воздуха, при 25 °C, %, не более - атмосферное давление, мм рт. ст. | от +15 до +25 80 от 630 до 795 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее: | 20000 |
| Время непрерывной работы, ч., не менее: | 24 |
Примечания:
1) Сокращение дБ/мВт обозначает уровень мощности в дБ относительно 1 мВт.
2) Пределы допускаемых погрешностей измерений угла фазового сдвига и отношения уровней сигналов приведены для рабочего диапазона температур окружающей среды, изменении температуры не более ±2 °C, при времени измерений не превышающем 5 мин после установки нуля измерителя, при неизменных уровнях и частоте входных сигналов в течении измерительного цикла, количестве усреднений показаний измерителя равном 16.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации (в верхнем правом углу) и маркируется на передней панели измерителей разности фаз Ф2-41 (слева, сверху) типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки измерителей разности фаз Ф2-41 приведён в таблице 3.
Таблица 3 - Комплект поставки измерителей разности фаз Ф2-41
| Наименование, обозначение | Кол., шт. | Примечание |
| Измеритель разности фаз Ф2-41 МЕРА.411 155.006 | 1 | |
| Запасные части и принадлежности (ЗИП) |
| Футляр МЕРА.323 366.010 | 1 | Для хранения и транспортирования |
| Кабель соединительный МЕРА.685 061.019 | 2 | Разъемы: 7/3,04 и байонет |
| Кабель соединительный МЕРА.685 061.025 | 2 | Разъемы: байонет-байонет |
| Вставка плавкая ВП2Б-1В 1А 250 В ОЮ0.481.005 ТУ | 2 | Сетевая |
| Шнур соединительный SCZ-1 | 1 | Сетевой |
| Кабель соединительный USB A-B 1.8m | 1 | Интерфейса USB |
| Кабель МЕРА.685 061.005 | 1 | К8(СТЫК C2, RS-232) |
| Щуп-делитель HP-9258 | 2 | |
| Делитель МЕРА.434 823.003 | 1 | |
| Адаптер МЕРА.468 821.003 | 2 | |
| Эксплуатационная документация |
| Руководство по эксплуатации МЕРА. 411 155.005 РЭ | 1 | |
| Формуляр МЕРА.411 155.005 ФО | 1 | |
| Методика поверки | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу МП 70515-18 «Измерители разности фаз Ф2-41. Методика поверки», утвержденному ФГУП «СНИИМ» 14.12.2017 г.
Основные средства поверки:
- калибратор фазы Н6-2 (рег. № 46522-11);
- мультиметр В7-87 (рег. № 41613-09);
- милливольтметр высокочастотный URV55 с преобразователем первичным URV5-Z2 (рег. № 55214-13);
- аттенюаторы резисторные фиксированные Д2-31, Д2-32 (рег. № 3174-72);
- измеритель КСВН панорамный Р2-135 (рег. № 34753-13);
- осциллограф универсальный С1-65А (рег. № 5334-76)
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.875-2014 Государственная поверочная схема для средств измерений угла фазового сдвига между двумя электрическими сигналами в диапазоне частот от 0,1 МГц до 65 ГГц.
МИ 1949-88 Рекомендация. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений угла фазового сдвига между двумя электрическими напряжениями в диапазоне частот 110- ^ 2107 Гц.
МЕРА.411 155.005 ТУ «Измерители разности фаз Ф2-41. Технические условия».
70515-18: Методика поверкиСкачать917.8 Кб