ГОСТ 8.569-2000. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности диапазона частот 0,02 — 178,6 ГГц. Методика поверки и калибровки
(введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 02.04.2001 № 155-ст)
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["ГОСТ 8.392-80"]:::doc n1["ГОСТ 8.569-2000"]:::doc click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-8-569-2000" "ГОСТ 8.569-2000. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Ваттметры СВЧ малой мощности диапазона частот 0,02 - 178,6 ГГц. Методика... (в" n0 --> n1 classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000; classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000; classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;
Введен в действие Постановлением Госстандарта РФ от 2 апреля 2001 г. № 155-ст
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ВАТТМЕТРЫ СВЧ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ 0,02 — 178,6 ГГц
State system for ensuring the uniformity of measurements. Low power SHF wattmeters of frequency range 0,02 — 178,6 GHz. Verification and calibration methods
Дата введения 1 января 2002 года
Предисловие
1. РАЗРАБОТАН Государственным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений (ГП ВНИИФТРИ)»
2. ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (Протокол от 22 июня 2000 г. № 17)
3. Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 2 апреля 2001 г. № 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:
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.
| Наименование средства измерения | Технические и метрологические характеристики |
| Генераторы сигналов высокочастотные | Диапазон частот 0,02 — 178,6 ГГц Регулируемый уровень мощности 10-5 — 10-2 Вт Нестабильность частоты — по 5.4. Нестабильность уровня мощности — по 5.5 |
| Частотомеры (волномеры) | Диапазон частот 0,01 — 178,6 ГГц. Погрешность измерения частоты — менее 5·10-5 |
| 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; М1-25; Н7-1 | 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.
| Наименование характеристики | Значение для класса поверяемого ваттметра | |||||
| 2,5 | 3 | 6 | 10 | 15 | 25 | |
| Предельно допустимая погрешность измерителя КСВН, % | 3К | 4К | 5К | 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.
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·A·10-4, где A — класс ваттметра. Нестабильность частоты за время установления показаний поверяемого ваттметра и рабочего эталона не должна быть более 0,5·A·10-4.
5.5. Нестабильность уровня мощности генератора сигналов за время установления показаний поверяемого ваттметра и рабочего эталона не должна быть более 1/5 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 ├──┤ 2 ├──┤ 3 │
└───┘ └───┘ └───┘
1 — генератор сигналов СВЧ; 2 — развязывающий аттенюатор или ферритовый вентиль; 3 — поверяемый прибор
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 ├┬┤ 3 ├─┤ 4 ├─┤ 6 ├─┤ 7 │
└───┘│└───┘ └─┬─┘ └───┘ └───┘
<pre class="legal-pre"> ┌─┴─┐ ┌─┴─┐
│ 2 │ │ 5 │
└───┘ └───┘</pre>
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
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 ├┬┤ 3 ├─┤ 4 ├─┤ 5 │
└───┘│└───┘ └───┘ └───┘
┌─┴─┐
│ 2 │
└───┘
1 — генератор сигналов СВЧ; 2 — частотомер; 3 — рабочий эталон проходящей мощности; 4 — первичный преобразователь поверяемого ваттметра; 5 — измерительный блок поверяемого ваттметра
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 P_{\text{п}} и рабочим эталоном P_{\text{о}} . Повторяют определение отношения P_{\text{п}}P_{\text{о}} несколько раз (не менее четырех) и рассчитывают среднее арифметическое значение (P_{\text{п}}P_{\text{о}})_{\text{ср}} . Случайную погрешность поверки \Delta_{\text{сл}} рассчитывают по формуле
\Delta_{\text{сл}} = \frac{(P_{\text{п}}P_{\text{о}})_{\text{макс}} - (P_{\text{п}}P_{\text{о}})_{\text{мин}}}{(P_{\text{п}}P_{\text{о}})_{\text{ср}}} \cdot \mu_{n} , (1)
где \mu_{n} — коэффициент, зависящий от числа наблюдений n и определяемый по таблице 4.
| Обозначение коэффициента | Значение для числа наблюдений n | |||||||
| 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 15 | 25 | |
| \mu_{n} | 1,0 | 0,73 | 0,58 | 0,48 | 0,37 | 0,31 | 0,22 | 0,18 |
Погрешность \Delta_{\text{сл}} не должна превышать 0,2 класса поверяемого ваттметра.
6.4.3. Определяют составляющую основной погрешности ваттметра \delta_{i1} , %, зависящую от уровня мощности, для каждого i-го из n 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
\delta_{i1} = [(P_{\text{п}}P_{\text{о}})_{\text{ср}i} - 1]100 , (2)
где (P_{\text{п}}P_{\text{о}})_{\text{ср}i} — среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности поверяемым ваттметром и рабочим эталоном.
Измерения на всех пределах проводят на одной (опорной) частоте f_{1} и получают 2n 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 \delta_{i1} могут быть использованы значения погрешности измерительных блоков на соответствующих 2n уровнях мощности. Погрешность рассогласования \Delta_{\text{р}} , %, рассчитывают по формуле
\Delta_{\text{р}} = 2|\text{Г}_{\text{э}}||\text{Г}_{\text{п}}|100 , (3)
где |\text{Г}_{\text{э}}| — модуль эффективного коэффициента отражения выхода рабочего эталона (ваттметра проходящей мощности), отградуированного в значениях мощности, падающей на согласованную нагрузку;
|\text{Г}_{\text{п}}| — модуль коэффициента отражения входа поверяемого ваттметра, определяемый по формуле
|\text{Г}_{\text{п}}| = \frac{\text{К } - 1}{\text{К } + 1} ,
где К — КСВН входа поверяемого ваттметра.
6.4.4. Определяют составляющую основной погрешности ваттметра \delta_{1j} , %, зависящую от частоты, на одном и том же (опорном) уровне мощности, выбранном из 2n уровней, использованных при измерениях по 6.4.3 для всех m частот f_{j} , предусмотренных 6.4.1, или на частотах, установленных в эксплуатационно-технической документации на поверяемый ваттметр, по формуле
\delta_{1j} = [(P_{\text{п}}P_{\text{о}})_{\text{ср}j} - 1]100 , (4)
где (P_{\text{п}}P_{\text{о}})_{\text{ср}j} — среднее арифметическое значение отношения результатов измерений мощности поверяемым ваттметром и рабочим эталоном для m частот f_{j} и получают m результатов.
6.4.5. Для каждого из (2n + m) результатов определяют погрешность поверки \Delta , %, по формуле
\Delta = \pm (\sqrt{\Delta_{\text{сл}}^{2} + \Delta_{1}^{2}} + \gamma\Delta_{\text{р}}) , (5)
где \Delta_{\text{сл}} — случайная погрешность поверки;
\Delta_{1} — предел допускаемой погрешности рабочего эталона;
\gamma — коэффициент, зависящий от соотношения
\frac{3\Delta_{\text{р}}}{\sqrt{\Delta_{\text{сл}}^{2} + \Delta_{1}^{2}}} (6)
| Значение параметра | При значении соотношения \frac{3\Delta_{\text{р}}}{\sqrt{\Delta_{\text{сл}}^{2} + \Delta_{1}^{2}}} | |||||||
| 0 | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | \infty | |
| \gamma | 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 \delta_{ij} , %, для каждой j-й из m частот и на каждом i-м из 2n уровней мощности рассчитывают по формуле
\delta_{ij} = \delta_{i1} + \delta_{1j} - \delta_{11} , (7)
где \delta_{11} — значение погрешности на опорном уровне при опорной частоте сигнала.
Всего определяют 2mn значений основной погрешности \delta_{ij} .
Ваттметр считается годным, если ни одно из 2mn значений |\delta_{ij}| 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 \gamma_{ij} на основе значений \delta_{ij} по форме Приложения А или таблицу калибровочных коэффициентов или коэффициентов эффективности.
ТАБЛИЦА ПОПРАВОК \gamma_{ij} К ПОКАЗАНИЯМ ВАТТМЕТРА
ТИП __________ N _____________
[1] ПР 50.2.006-94 Порядок проведения поверки средств измерений (регистрация Минюста № 640 от 21.07.94)