Назначение
Тестеры-рефлектометры оптические серии «ТОПАЗ-7000-AR» (далее тестеры) предназначены для измерения средней мощности оптического излучения и затухания, а также затухания методом обратного рассеяния в одномодовых и многомодовых оптических волокнах оптических кабелей, расстояния до мест неоднородностей, оценки неоднородностей оптического кабеля.
Описание
Тестеры представляют собой портативные измерительные приборы, реализующие следующие режимы работы: режим оптического рефлектометра; режим измерителя оптической мощности излучения; режим источника оптического излучения.
Принцип действия тестера в режиме оптического рефлектометра основан на зондировании волоконно-оптической линии последовательностью коротких оптических импульсов и измерении сигналов, отраженных от неоднородностей и сигнала обратного рассеяния, т.е. сигналов френелевского отражения и рэлеевского рассеяния. В результате обработки этих сигналов формируется рефлектограмма зондируемого оптического волокна, показывающая распределение ослабления по его длине и индицирующая наличие стыков и обрывов и отображаемая на дисплее.
Принцип действия тестера в режиме измерителя мощности основан на преобразовании фотоприемником оптического сигнала в электрическое напряжение, величина которого пропорциональна мощности оптического сигнала.
Принцип действия тестера в режиме источника мощности оптического излучения основан на излучении оптического сигнала встроенным полупроводниковым лазером с системой стабилизации мощности.
В состав тестера входят: жидкокристаллический дисплей, микроконтроллер, фотоприемник с усилителем-преобразователем, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), лазерный источник с системой стабилизации, преобразователи питания.
Тестеры имеют цифровую индикацию (жидкокристаллический дисплей), оптические разъемы для подключения оптического кабеля, USB разъем, разъем питания.
Конструктивно тестер выполнен в ударопрочном металлическом корпусе. На лицевой панели расположены кнопки управления, высококонтрастный жидкокристаллический дисплей с подсветкой и индикатор питания. Боковые панели, на которых расположены оптические разъемы и гнездо подключения внешнего питания, изготовлены из ударопрочного пластика.
Тестеры-рефлектометры выпускаются в нескольких модификациях, которые отличаются длинами волн источника оптической мощности и диапазонами измерения измерителя оптической мощности.
Таблица 1 - Модификации тестеров
| Модификация | Длина волны мощности ( | сточника опти рефлектометра) | ческой , нм | Диапазон измерения измерителя оптической мощности |
| 850 | 1310 | 1490 | 1550 | 1625 | от -70 до +6 дБм | от -50 до +20 дБ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Топаз-7101-АК | J | | | | | | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Топаз-7102-АИ | | J | | | | | |
| Топаз-7103-AR | | | | J | | | |
| Топаз-7104-АИ | J | J | | | | | |
| Топаз-7105-АИ | | J | | J | | | |
| Топаз-7106-АИ | | J | J | J | | | |
| Топаз-7107-AR | По заказу из перечисленных | | |
| Топаз-7311-AR | J | | | | | J | |
| Топаз-7312-АИ | | J | | | | J | |
| Топаз-7313-АИ | | | | J | | J | |
| Топаз-7314-АИ | J | J | | | | J | |
| Топаз-7315-АИ | | J | | J | | J | |
| Топаз-7316-АИ | | J | J | J | | J | |
| Топаз-7317-АИ | По заказу из перечисленных | J | |
| Топаз-7321-АИ | J | | | | | | J |
| Топаз-7322-АИ | | J | | | | | J |
| Топаз-7323-АИ | | | | J | | | J |
| Топаз-7324-АИ | J | J | | | | | J |
| Топаз-7325-АИ | | J | | J | | | J |
| Топаз-7326-АИ | | J | J | J | | | J |
| Топаз-7327-АИ | По заказу из перечисленных | | J |
| Примечания: 1) Динамический диапазон рефлектометра может быть стандартным или расширенным. Прибор с расширенным динамическим диапазоном обозначается символом X (ТОПАЗ-7000 ЛИХ). 2) Дополнительно к основным функциям источника и измерителя оптической мощности тестер может обладать функцией визуального локатора повреждений (источника видимого излучения 650 нм). Наличие этой функции в тестере обозначается символом + (ТОПАЗ-7000 AR+). |
В зависимости от режима работы измерителя тестер может работать как измеритель средней мощности и как автоматический измеритель затуханий. В обоих случаях имеется доступ к выбору режимов работы источника оптического излучения и визуального локатора повреждений (источник видимого оптического излучения).
В режиме «ИЗМЕРИТЕЛЬ» измеряется средняя мощность непрерывного и импульсно-модулированного оптического излучения на входе измерителя мощности.
В режиме «ИЗМЕР.АВТО» измеряется затухание на трех длинах волн за один цикл измерения.
Таблица 2 - Основные режимы работы
| Режим работы тестера | 7100-AR 7100-ARX | 7100-АИ+ 7100-ARX+ | 7300-АИ 7300-ARX | 7300-АИ+ 7300ARX+ |
| Измерители мощности | | | J | J |
| Источник излучения | J | J | J | J |
| Визуальный локатор повреждений | | J | | J |
Внешний вид тестера представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид оптического тестера-рефлектометра «ТОПАЗ-7000-AR»
Элементы настройки измерительной части тестеров конструктивно защищены. Корпус тестера опломбирован снаружи сбоку пломбой в виде наклейки, которая имеет разрушаемый слой, и при попытке несанкционированного вскрытия повреждается. Схема пломбировки тестеров от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки приведены на рисунке 2.
Место нанесения знака поверки
Рисунок 2 - Схема пломбировки тестеров от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Тестеры имеют встроенное программное обеспечение фирмы-изготовителя, которое размещается в энергонезависимой памяти микроконтроллера, запись которого осуществляется в процессе производства прибора.
Программное обеспечение идентифицируется по запросу пользователя через сервисное меню тестера путем вывода на экран версии программного обеспечения.
Уровень защиты программного обеспечения «СРЕДНИЙ» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 3 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программа микроконтроллера рефлектометра «ТОПАЗ-7000-AR» | Идентификационное наименование отсутствует | V4.1o | 2А56 | CRC16 |
Технические характеристики
Таблица 4 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Длины волн непрерывного оптического излучения источника, нм: - 7XX1-AR - 7XX2-AR - 7XX3-AR - 7XX4-AR - 7XX5-AR - 7XX6-AR - 7XX7-AR | (850±30) (1310±30) (1550±30) (850±30) и (1310±30) (1310±30) и (1550±30) (1310±30), (1490±30) и (1550±30) по заказу из перечисленных выше, но не более трех, в том числе (1625±30) |
| Уровень средней мощности непрерывного оптического излучения на выходе источника, мкВт(дБм), не менее | 250(-4) |
| Рабочие спектральные диапазоны измерителей оптической мощности (в модификациях тестера 7X1X и 7X2X), нм | от 800 до 900, от 1250 до 1650 |
| Диапазон измерения уровней средней мощности оптического излучения тестера 7X1X, Вт(дБм) | от 10-10 до 440-3 (от -70 до +6) |
| Диапазон измерения уровней средней мощности оптического излучения тестера 7X2X, Вт(дБм) | от 10-8 до 10-1 (от -50 до +20) |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения уровней средней мощности на длинах волн градуировки (1310±10) и (1550±10) нм для тестеров 7Х1Х, дБ(%): - в диапазоне от -60 до 0 дБм (от 10-9 до 240-3 Вт) - в диапазоне от -70 до +6 дБм (от 10-10 до 440-3 Вт) | ±0,3(±7) ±0,4(±9) |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения уровней средней мощности на длинах волн градуировки (1310±10) и (1550±10) нм для тестеров 7Х2Х, дБ(%): - в диапазоне от -40 до +10 дБм (от 10-7 до 10-2 Вт) - в диапазоне от -50 до +20 дБм (от 10-8 до 10-1 Вт) | ±0,3(±7) ±0,4(±9) |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения уровней средней мощности на длине волны градуировки (850±10) нм для тестеров 7Х1Х, дБ(%): - в диапазоне от -60 до 0 дБм (от 10-9 до 240-3 Вт) - в диапазоне от -70 до +6 дБм (от 10-10 до 440-3 Вт) | ±0,4(±9) ±0,5(±12) |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения уровней средней мощности на длине волны градуировки (850±10) нм для тестеров 7Х2Х, дБ(%): - в диапазоне от -40 до +10 дБм (от 10-7 до 10-2 Вт) - в диапазоне от -50 до +20 дБм (от 10-8 до 10-1 Вт) | ±0,4(±9) ±0,5(±12) |
| 1 | 2 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения уровней средней мощности в рабочих спектральных диапазонах от 1250 до 1650 нм для тестеров 7Х1Х, дБ(%): - в диапазоне от -60 до 0 дБм (от 10-9 до 2-10’3 Вт) - в диапазоне от -70 до +6 дБм (от 10-10 до 440-3 Вт) | ±0,4(±9) ±0,5(±12) |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения уровней средней мощности в рабочих спектральных диапазонах от 1250 до 1650 нм для тестеров 7Х2Х, дБ(%): - в диапазоне от -40 до +10 дБм (от 10-7 до 10-2 Вт) - в диапазоне от -50 до +20 дБм (от 10-8 до 10-1 Вт) | ±0,4(±9) ±0,5(±12) |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения уровней средней мощности в рабочем спектральном диапазоне от 800 до 900 нм для тестеров 7Х1Х, дБ(%): - в диапазоне от -60 до 0 дБм (от 10-9 до 240-3 Вт) - в диапазоне от -70 до +6 дБм (от 10-10 до 440-3 Вт) | ±0,6(±15) ±0,7(±17,5) |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения уровней средней мощности в рабочем спектральном диапазоне от 800 до 900 нм для тестеров 7Х2Х, дБ(%): - в диапазоне от -40 до +10 дБм (от 10-7 до 10-2 Вт) - в диапазоне от -50 до +20 дБм (от 10-8 до 10-1 Вт) | ±0,6(±15) ±0,7(±17,5) |
| Пределы допускаемой основной погрешности при относительных измерениях уровней средней мощности для тестеров 7Х1Х, дБ(%): - в диапазоне от -60 до 0 дБм (от 10-9 до 240-3 Вт) - в диапазоне от -70 до +6 дБм (от 10-10 до 440-3 Вт) | ±0,2(±5) ±0,3(±7) |
| Пределы допускаемой основной погрешности при относительных измерениях уровней средней мощности для тестеров 7Х2Х, дБ(%): - в диапазоне от -40 до +10 дБм (от 10-7 до 10-2 Вт) - в диапазоне от -50 до +20 дБм (от 10-8 до 10-1 Вт) | ±0,2(±5) ±0,3(±7) |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения уровней средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки от изменения температуры, дБ(%) | ±0,1(±2,3) |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения уровней средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки от изменения относительной влажности, дБ(%) | ±0,1(±2,3) |
| Длина волны блока рефлектометра, нм: - 7XX1-AR - 7XX2-AR - 7XX3-AR - 7XX4-AR - 7XX5-AR - 7XX6-AR - 7XX7-AR | (850±30) (1310±30) (1550±30) (850±30) и (1310±30) (1310±30) и (1550±30) (1310±30), (1490±30) и (1550±30) по заказу из перечисленных выше, но не более трех, в том числе (1625±30) |
| 1 | 2 |
| Диапазоны измерений расстояния, км | от 0 до 2, от 0 до 4, от 0 до 8, от 0 до 16, от 0 до 32, от 0 до 64, от 0 до 128 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении расстояния, м | ± (dl+Ъсчит + 5-10-5 • L) где: dl ^^-составляющая погрешности оптического рефлектометра вследствие смещения начала шкалы длин, м; 8счиг — дискретность считывания на рассматриваемом пределе шкалы расстояний; L - измеренное значение длины, м |
| Динамический диапазон измерений затухания по уровню 98 % рефлектометра модификации AR, дБ: - на длинах волн 850, 1310, 1490, 1550 нм - на длине волны 1625 нм | 20 18 |
| Динамический диапазон измерений затухания по уровню 98 % рефлектометра модификации ARX, дБ: - на длинах волн 1310, 1550 нм - на длинах волн 850, 1490, 1625 нм | 30 28 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении затухания, дБ | ±0,05-А, где: А -значение ослабления |
| Полуширина спектра источника оптического излучения, нм, не более | 9 |
| Нестабильность уровня мощности непрерывного оптического излучения при изменении температуры окружающей среды в пределах ±2 °С, %(дБ): - в течение 15 минут непрерывной работы - в течение 4 часов непрерывной работы | ±3(±0,15) ±б(±0,25) |
| Длительность зондирующих импульсов, нс | 20+5/-2 (AR) 10+5/-2 (ARX) 80+5/-2 150±10 240±10 500±10 1000±10 3000±10 10000±10 |
| 1 | 2 |
| Мертвая зона при измерении затухания модификации ARX, м, не более | 10 |
| Мертвая зона при измерении затухания модификации AR, м, не более | 20 |
| Мертвая зона при обнаружении неоднородностей модификации ARX, м, не более | 3 |
| Мертвая зона при обнаружении неоднородностей модификации AR, м, не более | 6 |
Таблица 5 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Шаг установки длины волны, нм | 5 |
| Напряжение питания, В | 5±0,2 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - длина | 200 |
| - ширина | 90 |
| - высота | 50 |
| Масса, кг, не более | 1,0 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °С | от -10 до 40 |
| - относительная влажность при температуре 30 °С, % | до 90 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносят на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом и на лицевую панель тестеров методом шелкографии.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Тестер (модификация по заказу) | | 1 шт. |
| Заглушка оптического входа прибора (при наличии оптического входа) | | 1 шт. |
| Заглушка оптического выхода прибора | | 1 шт. |
| Оптический кабель, армированный соединителями | | 1 шт. |
| Аккумуляторные батареи | | 1 шт. |
| Блок питания от сети 220 В | | 1 шт. |
| Кабель соединительный USB | | 1 шт. |
| Диск с программным обеспечением | | 1 шт. |
| Футляр для переноски прибора | | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | АВФН.411918.009 РЭ | 1 экз. |
| Примечание: дополнительно могут поставляться входные адаптеры FS, ST, SC, LC |
Поверка
осуществляется по документам Р 50.2.071-2009 «Государственная система обеспечения единства измерений. Рефлектометры оптические. Методика поверки» и ГОСТ Р 8.720-2010 «Государственная система обеспечения единства измерений. Измерители оптической мощности, источники оптического излучения, измерители обратных потерь и тестеры оптические малогабаритные в волоконно-оптических системах передачи. Методика поверки».
Основные средства поверки:
- рабочий эталон единиц средней мощности и ослабления оптического излучения на фиксированных длинах волн от 0,6 до 1,8 мкм по ГОСТ 8.585-2013;
- генератор оптический ОГ-2-1 1 разряда, (регистрационный номер 19115-99);
- спектральная установка, спектральный диапазон от 800 до 1650 нм, ПГ ±2 нм, ПП, ±5 %;
- фотоприемное устройство, спектральный диапазон от 800 до 1650 нм, 1,, 10 нс, ПГи ±10 %;
- осциллограф цифровой люминофорный TDS 3032B, (регистрационный номер 24021-02).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на боковую сторону корпуса.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ТУ 665850-011-94582333-2011 Тестер оптический серии «ТОПАЗ-7000-AR». Технические условия
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 8.585-2013 Государственная поверочная схема для средств измерений длины и времени распространения сигнала в световоде, средней мощности, ослабления и длины волны для волоконно-оптических систем связи и передачи информации
Р 50.2.071-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Рефлектометры оптические. Методика поверки
ГОСТ Р 8.720-2010 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерители оптической мощности, источники оптического излучения, измерители обратных потерь и тестеры оптические малогабаритные в волоконно-оптических системах передачи. Методика поверки
91561-24
