Розробка методики повірки ватметра поглинаючої потужності М3-51

2. Опробування.

3. Визначення основних метрологічних характеристик.

  3.1. Визначення КСХ перетворювачів.

  3.2. Визначення основної похибки  ватметра.

  3.3. Визначення КСХ перетворювача  з перехідниками. 

2.5.2. Обгрунтування, вибір методів і засобів повірки.

  Для проведення повірки вищеперерахованих  параметрів необхідно зробити вибір  зразкового обладнання з відповідним  класом точності: 
 
 
 

1. Панорамний вимірювач КСХ РК2 – 47

  — межа вимірюваної частоти 0,02 – 1,25 Ггц.

  —  КСХ 1,07 – 2.

  — похибка вимірювання 5 КСХ

  2.Ватметр  поглинаючої потужності М3 –  22.

  — межа вимірюваної потужності 12 – 6000 мкВт.

  3.Калібратор  НВЧ потужності М1 – 9А.

  — межа вимірюваної частоти 12 – 16,7 Ггц.

  — похибка вимірювання ± 1,5%.

  4.Вольтметр  універсальний В7 – 23.

  — межа вимірюваної напруги 10^-5 10 В.

  — похибка вимірювання 0,05%.

  5.Вимірювач  відношення напруги В8 – 7.

  — Межа вимірюваної чутливості 0,7 – 1 мкВ.

  — похибка вимірювання ± 1,5 %.

  2.5.3.Умови  повірки і підготовка  до неї.

  При проведенні повірки повинні здійснюватись слідуючі нормальні умови:

  

   — температура навколишнього середовища 293±5 º К (20 ±5ºС);   

  — відносна вологість повітря 65±15% ;

  — атмосферний тиск 100 ± 4 кПа (750 ± 30 мм. рт. ст.);

  — напруга мережі живлення 220 ± 4,4 В частотою 50±0,5 Гц і вмістом гармонік до 5%; 
 

  2.6.Експериментальна частина.

  2.6.1.Проведення  повірки. Визначення  основних метрологічних  характеристик.

  2.6.1.1.Зовнішній  огляд.

  При зовнішньому огляді необхідно перевірити:

  — збереження пломб;

  — комплектність;

  — відсутність видимих механічних пошкоджень, які впливають на точність показників ватметру;

  — наявність і міцність кріплення  органів керування і комутації, чіткість фіксації їх положень , плавність  обертання ручок органів налаштування, наявність запобіжників у вимірювальному блоці Я2М – 66;

  — чистоту гнізд, роз’ємів і клем;

  — стан з’єднувальних кабелів , переходів;

  2.6.1.2.Опробування.

  При проведенні опробування необхідно  тумблер СЕТЬ ВКЛ. На вимірювальному блоці перевести у вверхне  положення. При цьому

  

  повинні загорітись цифри на табло і лампочка підсвітки умовного позначення одиниці вимірювань. 
 
 
 

  До  проведення вимірювань ватметр прогрівають  протягом 30 хв.

Після прогріву встановлюють нуль на межі РУЧ.1, повертая праворуч (ліворуч ) ручки установки нуля ГРУБО і ТОЧНО.

  Проводять опробування ватметра. При відсутності на вході перетворювача потужності і нормальній роботі вимірювального блока за допомогою ручок установки нуля ГРУБО і ТОЧНО на табло повинно установлюватись показники:

  000,0 µ W на межі РУЧ. 1;

  0000 µ W на межі РУЧ.2;

  00,00 m W на межі РУЧ.3;

  Здійснюють  калібровку ватметра. Для цього потрібно:

  — перевести перемикач РЕЖИМ РАБОТЫ в положення 800 µW і повертаючи ручку потенціометра ▲, встановити на табло показник 800 мкВт;

  — перевести перемикач РЕЖИМ РАБОТЫ в положення АВТ. 

  2.6.1.3.Визначення  КСХ перетворювачів

  Визначення КСХ перетворювача проводиться за допомогою панорамного вимірювача КСХ РК2 – 47. Схема підключення зображена на рисунку 3.

  

    
 
 
 
 
 
 

    
 

    
 

    
 
 
 

    
 

  

    
 
 
 
 
 
 
 

  Результати  досліджень занесені до таблиці1.

Таблиця1. – Результати вимірювань

 

  Результати  повірки є задовільними тому , що не перевищують допустимих значень.

    

  2.6.1.4.Визначенння основної похибки ватметра.

  Визначення  основної похибки ватметру проводиться  непрямим методом за допомогою калібратора НВЧ потужності і вимірювального блоку ватметра М3 – 22.

  Для визначення основної похибки ватметру на частоті 12ГГц використовується структурна схема яка зображена на рисунку 4. З метою підвищення точності вимірювань потужності у другорядному плечі калібратора застосовують цифровий вольтметр постійного струму В7 – 23, яким вимірюють напругу постійного струму на робочому термісторі перетворювача НВЧ калібратора М1 – 9А. Послідовність проведення вимірювань наступна. Після підготовки приладів до вимірювань в залежності з їх інструкціями до експлуатацій до калібровки повіряємого ватметра по калібратору

 який  вмонтований до вимірювального  блоку Я2М – 66 проводять вимірювання напруги на робочому термісторі перетворювача калібратора М1 – 9А .

  Потім на вхід калібратора М1 – 9А подається такий рівень потужності НВЧ , щоб показники прилада М3 – 22 були 2 - 3мВт.

  Одночасно вимірюють напругу на робочому термісторі перетворювача калібратора М1 – 9А і фіксують показники досліджуємого ватметра на відповідній межі вимірювань ( режим роботи РУЧ.) Основну похибку ватметра визначають по формулі : 

        δ = ± [ 4 + 0,1 ( - 1)],%  (10)

  в діапазоні частот від 0,02 до 12 ГГц. 

        δ = ± [ 6 + 0,1 ( - 1)],% (11)

  в діапазоні частот вище 12 до 17,85 ГГц. 

де:

  Pk – кінцеве значення встановленої межі вимірювань;

  Px – показання ватметру. 
 
 

  

    

  

  

  Результати  повірки:

Допустима похибка становить:

а) для  частоти 12 ГГц , межа 3 мВт.

Р_1вим. = 2,06 мВт.

Р_2вим. = 2,03 мВт.

δ_доп.1 = ± [ 4 + 0,1 ( - 1)] = ± [4 + 0,1 ( - 1)] = 4,045% 

δ_доп.2 = ± [ 4 + 0,1 ( - 1)] = ± [4 + 0,1 ( - 1)] = 4,002%        

б) для частоти 12 ГГц , межа 10 мВт.

Р_1вим. = 2,05 мВт.

Р_2вим. = 2,04 мВт.

δ_доп.1 = ± [ 4 + 0,1 ( - 1)] = ± [4 + 0,1 ( - 1)] = 4,38%            δ_доп.2 = ± [ 4 + 0,1 ( - 1)] = ± [4 + 0,1 ( - 1)] = 4,39%           

  Результати  повірки занесені до таблиці 2.

Таблиця2. – Результати вимірювань

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
 

    
 

  

    

             
 

  2.6.1.5.Визначення  КСХ перетворювача  з перехідниками.

 Визначення КСХ перетворювача вимірювального перетворювача з переходами на частотах 0,15; 1; 3; ГГц проводиться по структурній схемі , яка зображена на рисунку 5.

 Результати  вимірювань занесені до таблиці 3.

Таблиця3. – Результати вимірювань

 

Розрахунки  виміряного КСХ:

1.Umax = 0,12                             КСХ =                              

   Umin = 0,108 

2. Umax = 0,118                           КСХ =                                   

   Umin = 0,11 

3. Umax = 0,2                               КСХ =