ГОСТ 8.569-2000 Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности диапазона частот 0,02-178,6 ГГц. Методика поверки и калибровки

ГОСТ 8.569-2000

Группа Т88.8

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Государственная система обеспечения единства измерений

ВАТТМЕТРЫ СВЧ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ 0,02-178,6 ГГц

Методика поверки и калибровки

State system for ensuring the uniformity of measurements.
Low power SHF wattmeters of frequency range 0,02-178,6 GHz.
Verification and calibration methods

МКС 17.020

ОКСТУ 0008

Дата введения 2002-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (ГП ВНИИФТРИ)"

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 22 июня 2000 г. N 17)

За принятие проголосовали:

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 2 апреля 2001 г. N 155-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.569-2000 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2002 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 8.392-80 в части поверки измерителей поглощаемой мощности

1 Назначение и область применения

Настоящий стандарт распространяется на ваттметры сверхвысокой частоты (СВЧ) поглощаемой мощности малого уровня в диапазоне частот 0,02-178,6 ГГц, предназначенные для измерения среднего значения мощности непрерывных и импульсно-модулированных колебаний, классов 2,5; 4,0; 6,0; 10; 15; 25 и устанавливает методику их поверки и калибровки (далее - поверки).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 13317-89 Элементы соединения СВЧ трактов радиоизмерительных приборов. Присоединительные размеры

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

3 Операции поверки

3.1 При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр;

опробование;

определение коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН);

определение основной погрешности;

обработка результатов измерений;

оформление результатов поверки.

4 Средства поверки

4.1 При проведении поверки должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 1.

Таблица 1

4.2 При определении КСВН ваттметра должны быть применены средства измерений, обеспечивающие требования таблицы 2.

Таблица 2

4.3 При определении основной погрешности должны быть применены рабочие эталоны на основе ваттметров проходящей мощности (калибраторов мощности), обеспечивающие требования таблицы 3.

Таблица 3

5 Условия поверки и подготовка к ней

5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены нормальные условия по ГОСТ 22261.

5.2 Приборы должны быть представлены в рабочем комплекте, позволяющем провести их поверку.

5.3 При работе с поверяемыми приборами и рабочими эталонами должны быть соблюдены требования, установленные в эксплуатационной документации на них.

5.4 Относительная погрешность установления частот не должна превышать 0,5·А·10, где А - класс ваттметра. Нестабильность частоты за время установления показаний поверяемого ваттметра и рабочего эталона не должна быть более 0,5·А·10.

5.5 Нестабильность уровня мощности генератора сигналов за время установления показаний поверяемого ваттметра и рабочего эталона не должна быть более погрешности рабочего эталона.

5.6 Скорость изменения температуры в помещении не должна превышать 0,1 К за время установления показаний поверяемого ваттметра и рабочего эталона.

6 Проведение поверки

6.1 Внешний осмотр

6.1.1 При внешнем осмотре проверяют отсутствие видимых механических повреждений, исправность элементов соединения СВЧ трактов, возможность установки на нуль электроизмерительных приборов с помощью нуль-корректоров при выключенном питании, четкость фиксации переключателей.

6.2 Опробование

6.2.1 В стрелочных и цифровых приборах проверяют возможность электрической установки стрелочного или цифрового указателя на нулевую отметку шкалы.

6.2.2 В приборах с калибровкой номинальное значение калибровочного сигнала должно быть установлено на всех шкалах, на которых предусмотрена калибровка.

6.2.3 При повторных переключениях пределов измерений, при изгибе соединительных кабелей и шлангов питания (за исключением трактов СВЧ) показания прибора должны сохраняться неизменными.

6.2.4 Прибор должен измерять мощность на всех пределах измерения с каждым из выносных или встроенных первичных измерительных преобразователей; опробование проводят на любой частоте рабочего диапазона первичного преобразователя по схеме, приведенной на рисунке 1.

1 - генератор сигналов СВЧ; 2 - развязывающий аттенюатор или ферритовый вентиль; 3 - поверяемый прибор

Рисунок 1

6.2.5 У ваттметров с коаксиальным входом проверяют соответствие размеров соединителя требованиям ГОСТ 13317. Ваттметры, у которых входной соединитель не соответствует требованиям ГОСТ 13317, бракуют.

6.3 Определение КСВН

6.3.1 Определение КСВН ваттметра проводят по схеме, приведенной на рисунке 2, для каждого подлежащего поверке преобразователя и для вариантов включения преобразователя с аттенюаторами, переходами, трансформаторами сопротивлений, по которым владельцем принято решение о необходимости поверки.

1 - генератор сигналов СВЧ или генератор качающейся частоты панорамного измерителя; 2 - частотомер; 3 - развязывающий аттенюатор или вентиль; 4 - измерительная линия или рефлектометр панорамного измерителя; 5 - индикатор измерительной линии или панорамного измерителя; 6 - первичный преобразователь поверяемого ваттметра; 7 - измерительный блок поверяемого ваттметра

Рисунок 2

Значения КСВН на каждой из частот поверки не должны превышать максимального значения, установленного в паспорте на поверяемый прибор.

6.4 Определение основной погрешности

6.4.1 Основную погрешность определяют на частотах, указанных в эксплуатационно-технической документации на поверяемый прибор. Обязательными являются крайние точки частот диапазона (поддиапазона). Промежуточные частоты должны быть кратными 250 МГц в диапазоне до 3 ГГц; 500 МГц - в диапазоне от 3 до 18 ГГц; 2 ГГц - в диапазоне от 18 до 78,33 ГГц и 5 ГГц - в диапазоне от 78,33 до 178,6 ГГц. Основную погрешность определяют непосредственным сличением с рабочим эталоном проходящей мощности по схеме, приведенной на рисунке 3.

1 - генератор сигналов СВЧ; 2 - частотомер; 3 - рабочий эталон проходящей мощности; 4 - первичный преобразователь поверяемого ваттметра; 5 - измерительный блок поверяемого ваттметра

Рисунок 3

6.4.2 При определении основной погрешности выполняют следующие операции: устанавливают требуемые частоту и уровень мощности генератора СВЧ; устанавливают нулевые показания поверяемого ваттметра и рабочего эталона; включают мощность СВЧ и после установления показаний одновременно отсчитывают показания поверяемого ваттметра и рабочего эталона; выключают мощность СВЧ и определяют отношение результатов измерений мощности поверяемым ваттметром и рабочим эталоном . Повторяют определение отношения несколько раз (не менее четырех) и рассчитывают среднее арифметическое значение . Случайную погрешность поверки рассчитывают по формуле

, (1)

где - коэффициент, зависящий от числа наблюдений и определяемый по таблице 4.

Таблица 4

Погрешность не должна превышать 0,2 класса поверяемого ваттметра.

6.4.3 Определяют составляющую основной погрешности ваттметра , %, зависящую от уровня мощности, для каждого -го из пределов измерения не менее чем на двух уровнях мощности, соответствующих приблизительно 0,95 и 0,1 предела измерения для цифровых ваттметров и 0,95 и 0,5 предела измерения - для аналоговых ваттметров, по формуле

, (2)

где - среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности поверяемым ваттметром и рабочим эталоном.

Измерения на всех пределах проводят на одной (опорной) частоте и получают 2 результатов. В качестве опорной предпочтительно выбирать частоту, на которой погрешность рассогласования минимальна, или частоту, указанную в качестве опорной в эксплуатационно-технической документации на ваттметр. Для термисторных ваттметров с замещением мощностью постоянного тока и термоэлектрических ваттметров с калибровкой мощностью постоянного тока или тока низкой частоты в качестве значений могут быть использованы значения погрешности измерительных блоков на соответствующих 2 уровнях мощности. Погрешность рассогласования , %, рассчитывают по формуле

, (3)

где - модуль эффективного коэффициента отражения выхода рабочего эталона (ваттметра проходящей мощности), отградуированного в значениях мощности, падающей на согласованную нагрузку;

- модуль коэффициента отражения входа поверяемого ваттметра, определяемый по формуле

,

где - КСВН входа поверяемого ваттметра.

6.4.4 Определяют составляющую основной погрешности ваттметра , %, зависящую от частоты, на одном и том же (опорном) уровне мощности, выбранном из 2 уровней, использованных при измерениях по 6.4.3 для всех частот , предусмотренных 6.4.1, или на частотах, установленных в эксплуатационно-технической документации на поверяемый ваттметр, по формуле

, (4)

где - среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности поверяемым ваттметром и рабочим эталоном для частот и получают результатов.

6.4.5 Для каждого из () результатов определяют погрешность поверки , %, по формуле

, (5)

где - случайная погрешность поверки;

- предел допускаемой погрешности рабочего эталона;

- коэффициент, зависящий от соотношения

и (6)

определяемый по таблице 5.

Таблица 5

Расчетное значение погрешности поверки не должно превышать 0,8 класса поверяемого ваттметра.

6.4.6 Значения основной погрешности , %, для каждой -й из частот и на каждом -м из 2 уровней мощности рассчитывают по формуле

, (7)

где - значение погрешности на опорном уровне при опорной частоте сигнала.

Всего определяют 2 значений основной погрешности .

Ваттметр считается годным, если ни одно из 2 значений не превышает 0,8 предела допускаемой основной погрешности, определяемой по эксплуатационно-технической документации для соответствующих уровней мощности, частот и пределов измерения поверяемого ваттметра.

7 Оформление результатов поверки

7.1 Если при поверке ваттметра СВЧ или первичного измерительного преобразователя значение одного из параметров не соответствует значению, указанному в эксплуатационно-технической документации на прибор, а также при обнаружении механических и электрических неисправностей дальнейшую поверку прекращают.

7.2 Ваттметры СВЧ, не соответствующие требованиям настоящего стандарта, в обращение не допускают и на них выдают извещение о непригодности по [1].

7.3 На ваттметры СВЧ и первичные измерительные преобразователи, соответствующие требованиям настоящего стандарта, выдают свидетельство о поверке по [1].

7.4 По заказу владельца ваттметра оформляют таблицу поправок на основе значений по форме приложения А или таблицу калибровочных коэффициентов или коэффициентов эффективности.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

Таблица поправок к показаниям ваттметра
тип _____ N ________

Таблица А.1

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)

Библиография

[1] ПР 50.2.006-94 Порядок проведения поверки средств измерений (регистрация Минюста N 640 от 21.07.94)

Текст документа сверен по:

М.: ИПК Издательство стандартов, 2001