Назначение
Ваттметры проходящей мощности ВПРМ-5000 (далее - ваттметры) предназначены для измерений проходящей мощности непрерывных синусоидальных высокочастотных (ВЧ) сигналов и амплитудно-модулированных ВЧ сигналов с уровнем до 5 кВт в диапазоне частот от 1,5 до 30 МГц, а также коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) в коаксиальных трактах с номинальным волновым сопротивлением 50 Ом.
Описание
Ваттметры имеют три модификации, отличающиеся составом и диапазоном измеряемой мощности. Состав модификаций приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Состав модификаций
| Модификация | Состав модификации | Обозначение |
| ВПРМ-5000 | Измерительный блок ВПРМ-5000, ответвитель направленный НО-1, ответвитель направленный НО-5 | ИЯЛТ.411151.004 |
| ВПРМ-5000-1 | Измерительный блок ВПРМ-5000, ответвитель направленный НО-1 | ИЯЛТ.411151.004-01 |
| ВПРМ-5000-5 | Измерительный блок ВПРМ-5000, ответвитель направленный НО-5 | ИЯЛТ.411151.004-02 |
Принцип действия ваттметра основан на преобразовании ВЧ мощности в постоянное напряжение за счет нелинейности вольтамперной характеристики полупроводникового элемента и преобразовании полученного напряжения в цифровой код.
Конструктивно ваттметр состоит из измерительного блока ВПРМ-5000, который является ваттметром поглощаемой мощности (далее по тексту ВПМ), и ответвителей направленных НО-1 и НО-5. ВПМ выполнен в виде прибора настольного исполнения, на лицевой панели корпуса которого размещаются жидкокристаллический (ЖК) дисплей цифрового индикатора и клавиатура. На задней панели корпуса размещаются разъемы для подключения ответвителей направленных, разъем для подключения сетевого питания, разъем Ethernet, клемма заземления и выключатель питания.
Ваттметр имеет следующие режимы работы:
- режим работы «НО-1» с максимальной входной мощностью 1000 Вт и пределами 10, 30, 100, 300 и 1000 Вт;
- режим работы «НО-5» с максимальной входной мощностью 5 кВт и пределами 1,5 и 5 кВт соответственно.
В режимах «НО-1» и «НО-5» реализована возможность измерения обратных потерь в ВЧ тракте.
Ответвитель направленный НО-1 или НО-5 включается в ВЧ тракт между ВЧ генератором сигнала и нагрузкой. Ответвитель формирует два сигнала, характеризующие падающую и отраженную мощность в ВЧ тракте. Эти два сигнала передаются в измерительный блок. В блоке сигналы детектируются, затем происходит обработка полученных сигналов. В результате обработки формируются сигналы, характеризующие обратные потери в измеряемом ВЧ тракте в децибелах, а также падающую мощность. Из полученных данных рассчитывается мощность в ВЧ тракте и КСВН. Результат вычислений отображается на дисплее блока.
Общий вид ваттметра с указанием мест нанесения знака утверждения типа и знака поверки приведен на рисунке 1.
Знак поверки в виде наклейки с изображением знака поверки может наноситься на свободном от надписей пространстве на лицевой части корпуса блока измерительного ВПРМ-5000.
Заводской номер ваттметра, состоящий из шести цифр, наносится методом гравировки на металлическую бирку на задней части корпуса блока измерительного ВПРМ-5000. Заводской номер направленных ответвителей НО-1 и НО-5, состоящий из семи цифр, наносится методом гравировки на металлическую бирку на задней части корпуса направленного ответвителя. Места нанесения заводских номеров и защиты от несанкционированного доступа в виде пломбирования саморазрушающейся наклейкой приведены на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид ваттметра
Место нанесения заводского номера
Рисунок 2 - Вид сзади ваттметра с обозначением мест нанесения заводского номера и пломбировки
Программное обеспечение
Ваттметры имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО), которое выполняет функции выбора режимов работы, выбора конкретных параметров сигналов и вывода измерительной информации на TFT-дисплей ваттметра.
Встроенное ПО установлено в модуль цифровой обработки и отображения информации, который представляет собой встраиваемый модуль на основе 32-разрядного микроконтроллера семейства ARM 7. Программное обеспечение микроконтроллера функционирует в режиме реального времени, не используя в своем составе каких-либо операционных систем.
Модуль структурно состоит из платы микроконтроллера и TFT-дисплея диагональю 5,6 дюйма, объединенных в общую конструкцию. Для организации ввода команд оператором к модулю подключена клавиатура.
Конструкция ваттметра исключает возможность несанкционированного влияния на встроенное ПО и измерительную информацию.
Уровень защиты встроенного ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ИЯЛТ.00366-01 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | Apr 21 2025 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, МГц | от 1,5 до 30,0 |
| КСВН входа в диапазоне частот от 1,5 до 30 МГц не более: - измерительный блок ВПРМ (вход Х1 и Х2) - НО-1 (вход/выход) - НО-5 (вход/выход) | 1,06 1,06 1,06 |
| Диапазон значений коэффициентов ответвления направленных ответвителей, дБ - НО-1 - НО-5 | от 27,0 до 28,0 от 34,5 до 35,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности коэффициентов ответвления направленных ответвителей НО-1 и НО-5 (относительно паспортного значения), дБ | ±0,086 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности непрерывных синусоидальных сигналов в режиме работы «Поверка», % | ±6 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности непрерывных синусоидальных сигналов и пиковой мощности амплитудно-модулированных сигналов в режимах работы «НО-1» и «НО-5» в диапазоне измерений мощности Рпр, %: - НО-1 от 1 до 1000 - НО-5 от 1000 до 5000 | непрерывных синусоидальных сигналов: ± [8+(Рпр /Ризм -1)]*; пиковой мощности амплитудно-модулированных сигналов с частотой модуляции 1 кГц и глубиной 100 %: ± [12+( Рпр /Ризм -1)]* |
| Диапазон измерений КСВН | от 1,01 до 4,20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения КСВН в диапазоне КСВН нагрузки, % - от 1,01 до 1,99 - от 2,00 до 4,20 | ±10 ±15 |
| * Ризм - мощность измеряемых сигналов; Рпр - предел измерения мощности: 10 Вт, 30 Вт, 100 Вт, 300 Вт, 1000 Вт, 1,5 кВт, 5 кВт |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 198 до 242 от 49 до 51 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 35 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, %, не более | от +15 до +25 80 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Продолжительность непрерывной работы, ч, не менее | 8 |
| Габаритные размеры, мм, не более: - измерительный блок ВПРМ-5000 | |
| ширина | 300 |
| глубина | 370 |
| высота | 170 |
| - ответвитель направленный НО-1 | |
| ширина | 110 |
| глубина | 140 |
| высота | 80 |
| - ответвитель направленный НО-5 | |
| ширина | 190 |
| глубина | 320 |
| высота | 200 |
| Масса, кг, не более: | |
| - измерительный блок ВПРМ-5000 | 6 |
| - ответвитель направленный НО-1 | 0,8 |
| - ответвитель направленный НО-5 | 8 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским или иным способом и на корпус ваттметра в виде наклейки.
Комплектность
аблица 5 - Комплектность ваттметра
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Ответвитель направленный*: - НО-1 - НО-5 | ИЯЛТ.468515.003 ИЯЛТ.468515.016 | 1 |
| Блок измерительный ВПРМ-5000 | ИЯЛТ.411151.005 | 1 |
| ВЧ кабель | ИЯЛТ.685661.426 | 1 |
| Кабель ETHERNET | | 1 |
| Кабель питания | | 1 |
| Комплект запасного имущества и принадлежностей (ЗИП) | ИЯЛТ.411151.004 ЗИ | 1 |
| Руководство по эксплуатации | ИЯЛТ.411151.004 РЭ | 1 |
| Паспорт | ИЯЛТ.411151.004 ПС | 1 |
| * - комплектуется в зависимости от модификации |
Сведения о методах измерений
приведены в п. 2.4 документа ИЯЛТ.411151.004 РЭ «Ваттметр проходящей мощности ВПРМ-5000. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от № 3461 от 30 декабря 2019 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 9 кГц до 37,50 ГГц»;
ИЯЛТ.411151.004 ТУ «Ваттметры проходящей мощности ВПРМ-5000. Технические условия».
