Назначение
Установка магнитоизмерительная MESA-200 (далее - установка) предназначена для измерений значений магнитных характеристик и электрического сопротивления тонких магнитных пленок на пластинах.
Описание
Принцип действия установки основан на индукционном методе измерения магнитных характеристик. Значение напряженности магнитного поля в пластинах исследуемого образца пропорционально силе тока в намагничивающей обмотке системы намагничивающих катушек, а значение магнитной индукции пропорционально напряжению в измерительной обмотке. Принцип действия установки при измерении электрического сопротивления основан на четырехзондовом методе измерения электрического сопротивления.
Функционально установка состоит из: опорного генератора синусоидальных сигналов; усилителя мощности; интегратора; системы измерительных катушек интегратора; АЦП; источника постоянного тока; персонального компьютера.
Ток в намагничивающую обмотку поступает от усилителя мощности и измеряется с помощью шунта с малым температурным дрейфом и малой индуктивностью.
Напряжение с шунта поступает на один АЦП, напряжение с измерительной катушки через интегратор - на второй АЦП, где оцифровываются мгновенные значения напряжения.
Параллельная регистрация обеих величин (напряженности магнитного поля и магнитной индукции) обеспечивает синхронность измерений и позволяет исключить погрешности за счет фазового сдвига.
При измерении сопротивления сигнал от источника постоянного тока подается на два контакта измерительного зонда, размещаемого на поверхности исследуемой пластины, а на двух других контактах измеряется падение напряжения, которое пропорционально сопротивлению пленки.
С помощью персонального компьютера и программного обеспечения, проводится обработка массивов данных и вычисление значений магнитных характеристик исследуемых пластин. По окончании измерительного процесса выводится график петли гистерезиса, информация об ее основных параметрах выводится на экран компьютера. Дополнительно возможна индикация других параметров петли гистерезиса: намагниченности, остаточной намагниченности, коэрцитивной силы.
В комплектацию установки входят стандартные образцы магнитных пленок, предназначенные для контроля работоспособности установки.
Конструктивно установка выполнена в виде стойки с размещенной на ней магнитной системой и монитором.
Общий вид установки с указанием места нанесения знака утверждения типа, схема пломбировки от несанкционированного доступа представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид установки
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО), устанавливаемое на компьютер, является метрологически значимым и предназначено для управление режимами работы установки, обработки результатов измерений и вывода информации на монитор.
Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | shbWin |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.06u7j |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
| Наименование характеристики | Значение |
| Длительность периода (частота) намагничивающего поля, с (Гц) | 1; 0,5; 0,2; 0,1 (1; 2; 5; 10) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки длительности периода (частоты) намагничивающего поля | +Ы0-2 |
| Максимальное амплитудное значение магнитной индукции (напряженности магнитного поля) по нормальной оси, мТл (А/м) | 100 (79600) |
| Максимальное амплитудное значение магнитной индукции (напряженности магнитного поля) по поперечной оси, мТл (А/м) | 10 (7960) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки максимального амплитудного значения магнитной индукции (напряженности магнитного поля), % | ±10 |
| Диапазон измерений магнитного потока, нВб | от 1 до 10000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений магнитного потока, % | ±10 |
| Пределы допускаемой относительной случайной составляющей погрешности измерений магнитного потока, % | 1 |
| Диапазон измерений электрического сопротивления, Ом | от 0,1 до 10000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений электрического сопротивления, % | ±0,5 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В | от 198 до 242 |
| - частота переменного тока, Гц | от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | 6000 |
| Габаритные размеры, мм, не более: стойка с оборудованием | |
| - длина | 1200 |
| - ширина | 700 |
| - высота | 800 |
| магнитная система | |
| - длина | 500 |
| - ширина | 470 |
| - высота | 470 |
| Масса, кг, не более: | |
| - стойка с оборудованием | 127 |
| - магнитная система | 113 |
| Рабочие условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °С | от +15 до +25 |
| - относительная влажность окружающего воздуха, % | от 30 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Установка магнитоизмерительная в составе: | MESA-200 | 1 шт. |
| Стойка с оборудованием | | 1 шт. |
| Магнитная система, зав. № 110RMS | | 1 шт. |
| Измерительный зонд R, зав. № 009-86C | | 1 шт. |
| Измерительная катушка, зав. № 009-86C | | 1 шт. |
| Персональный компьютер | | 1 шт. |
| Монитор | | 1 шт. |
| Принтер | | 1 шт. |
| Аварийный выключатель | | 1 шт. |
| Контрольные образцы магнитных пленок | | 3 шт. |
| Руководство по эксплуатации | MESA-200 РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | MESA-200 ФО | 1 экз. |
| Программное обеспечение shbWin. Руководство пользователя | | 1 экз. |
| Методика поверки | MESA-200 МП | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу MESA-200 МП «Инструкция. Установка магнитоизмерительная MESA-200. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 08.11.2018 г.
Основные средства поверки:
- миллитесламетр портативный универсальный ТП2-2У, регистрационный номер 16373-08 в Федеральном информационном фонде;
- частотомер электронно-счетный Ч3-85, регистрационный номер 32359-06 в Федеральном информационном фонде;
- государственный рабочий эталон 1 разряда единицы магнитной индукции постоянного магнитного поля, регистрационный номер 3.1.ZZT.0021.2013 в Федеральном информационном фонде, диапазон воспроизводимых значений магнитной индукции от 0,02 до 2 Тл, относительная погрешность передачи размера единицы магнитной индукции не более ±0,02 %;
- магазин сопротивлений МСР-63, регистрационный номер 2042-65 в Федеральном информационном фонде, диапазон сопротивлений от 0,035 до 111111,1 Ом, класс 0,05;
- штангенциркуль ЩЦ-Ш-250-01, регистрационный номер 22088-07 в Федеральном информационном фонде;
- объект-микрометр ОМОУ4.2, регистрационный номер № 590-63 в Федеральном информационном фонде, диапазон измерений от 0 до 1 мм, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,0001 мм.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых установкам с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или поверитель-ного клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.030-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции Приказ Росстандарта № 146 от 15.02.2016 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления»
Техническая документация изготовителя
75600-19: Методика поверки MESA-200 МПСкачать3.6 Мб