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:
Наименование государства
|
Наименование национального органа по стандартизации
|
Азербайджанская Республика
|
Азгосстандарт
|
Республика Армения
|
Армгосстандарт
|
Республика Беларусь
|
Госстандарт Республики Беларусь
|
Грузия
|
Грузстандарт
|
Республика Казахстан
|
Госстандарт Республики Казахстан
|
Кыргызская Республика
|
Кыргызстандарт
|
Республика Молдова
|
Молдовастандарт
|
Российская Федерация
|
Госстандарт России
|
Республика Таджикистан
|
Таджикгосстандарт
|
Туркменистан
|
Главгосинспекция "Туркменстандартлары"
|
Республика Узбекистан
|
Узгосстандарт
|
Украина
|
Госстандарт Украины
|
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
Наименование средства измерения
|
Технические и метрологические характеристики
|
Генераторы сигналов высокочастотные
|
Диапазон частот 0,02-178,6 ГГц
|
|
Регулируемый
уровень мощности 10
|
|
Нестабильность частоты - по 5.4
|
|
Нестабильность уровня мощности - по 5.5
|
Частотомеры (волномеры)
|
Диапазон частот 0,01-178,6 ГГц
|
|
Погрешность
измерения частоты - менее 5·10
|
Измерители КСВН панорамные или измерительные линии
|
Диапазон частот 0,02-178,6 ГГц
|
|
Погрешность измерения КСВН - по таблице 2
|
Калибраторы мощности (в качестве рабочих эталонов) типов ВПО-1 ... ВПО-4; М1-6Б, М1-8Б ... М1-11Б; M1-25; H7-1
|
Погрешность поверки, обеспечивающая требование 6.4.5
|
Комплект инструментов КИСК Дт2.70026
|
По ГОСТ 13317
|
Примечание - Допускается применять другие средства измерений, имеющие метрологические характеристики не хуже указанных.
|
4.2 При определении КСВН ваттметра должны быть применены средства измерений, обеспечивающие требования таблицы 2.
Таблица 2
Наименование характеристики
|
Значение для класса поверяемого ваттметра
|
|||||
|
2,5
|
3
|
6
|
10
|
15
|
25
|
Предельно допустимая погрешность измерителя КСВН, %
|
3К
|
4К
|
5 К
|
6К
|
6К
|
6К
|
Обозначение: К - КСВН входа поверяемого ваттметра.
|
4.3 При определении основной погрешности должны быть применены рабочие эталоны на основе ваттметров проходящей мощности (калибраторов мощности), обеспечивающие требования таблицы 3.
Таблица 3
Наименование характеристики
|
Значение для класса поверяемого ваттметра
|
|||||
|
2,5
|
3
|
6
|
10
|
15
|
25
|
Предельно допустимая погрешность рабочего эталона, %
|
1,2
|
1,5
|
2,5
|
4,0
|
6,0
|
6,0
|
Модуль
эффективного коэффициента отражения выхода
|
0,04
|
0,05
|
0,07
|
0,10
|
0,10
|
0,15
|
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
Обозна- чение коэф- фициента |
Значение для числа наблюдений
|
|||||||
|
3 |
4
|
5
|
6
|
8
|
10 |
15
|
25
|
|
1,0
|
0,73
|
0,58
|
0,48
|
0,37
|
0,31
|
0,22
|
0,18
|
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
Значение параметра
|
При значении соотношения
|
|||||||
|
0
|
1
|
2
|
4
|
6
|
8
|
10
|
|
|
0
|
0,53
|
0,70
|
0,85
|
0,93
|
0,97
|
0,98
|
1,0
|
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
Уровень мощности
|
Частота
|
||||
|
|
|
+ |
|
|
|
0,1 (0,5) |
|
|
|
|
Предел 1 (опорный)
|
|
|
|
|
|
|
0,1 (0,5) |
|
|
|
|
Предел 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+
|
|
|
|
|
|
|
0,1 (0,5) |
|
|
|
|
Предел
|
|
|
|
|
|
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:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2001