Государственная поверочная схема для средств измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей и высокого импульсного электрического напряжения

(утв. Приказом Росстандарта от 29.12.2021 № 3086)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 8.540-85"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-58479-2019" "ГОСТ 8.540-85. Межгосударственный стандарт. Государственная поверочная схема для средств измерений максимальных значений напряженности импульсивных электрического и магнитного поле"
  n1["ГОСТ 8.540-93"]:::rst
  click n1 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-58258-2018" "ГОСТ 8.540-93. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений максимальных значений... "
  n2["ГОСТ 8.540-2006"]:::rst
  click n2 "https://bukva.ai/docs/ukazanie-ukazaniya-muk-4-1-1356-03" "ГОСТ 8.540-2006. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений максимальных значений н"
  n3["ГОСТ 8.540-2011"]:::rst
  click n3 "https://bukva.ai/docs/popravka-popravki-gost-4523-77" "ГОСТ 8.540-2011. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений максимальных значений н"
  n4["ГОСТ 8.540-2015"]:::rst
  click n4 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-8-540-2015" "ГОСТ 8.540-2015. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений напряженностей импульсн"
  n5["Государственная поверочная схема... (от 29.12.2021 N 3086)"]:::doc
  click n5 "https://bukva.ai/docs/shema-3086" "Государственная поверочная схема для средств измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей и высокого импульсного электрического напряжения (утв. Приказом Р"
  n4 --> n5
  n3 --> n4
  n2 --> n3
  n1 --> n2
  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;

Утверждена Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2021 г. № 3086

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА

ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ И ВЫСОКОГО ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1. Область применения

1.1. Настоящая государственная поверочная схема распространяется на средства измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей и высокого импульсного электрического напряжения и устанавливает порядок передачи единиц напряженностей импульсных электрического — вольт на метр (В/м) и магнитного — ампер на метр (А/м) — полей и единицы высокого импульсного электрического напряжения — вольт (В) от государственного первичного специального эталона с помощью вторичных эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов передачи единиц.

1.2. Графическая часть государственной поверочной схемы для средств измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей и высокого импульсного электрического напряжения представлена в приложении А.

2. Государственный первичный специальный эталон

2.1. Государственный первичный специальный эталон (далее — ГПСЭ) предназначен для воспроизведения и хранения единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей и высокого импульсного электрического напряжения и передачи единиц при помощи вторичных эталонов средствам измерений, применяемым в экономике, с целью обеспечения единства измерений в Российской Федерации.

2.2. ГПСЭ единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей и высокого импульсного электрического напряжения с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 0,1 до 10,0 нс состоит из комплекса следующих средств измерений:

полеобразующие системы;

генераторы импульсов напряжения экспоненциальной и ступенчатой формы;

компараторы напряженности импульсного электрического поля;

компаратор напряженности импульсного магнитного поля;

радиооптический преобразователь напряженности импульсного электрического поля.

2.3. Диапазоны значений напряженностей импульсных электрического E и магнитного H полей и высокого импульсного электрического напряжения U, в которых воспроизводятся единицы ГПСЭ, с указанием длительности фронта импульсов \tau_{\text{ф}} между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды, постоянной времени спада Tс на уровне 0,367 от установившегося значения амплитуды и длительности импульса Tи на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды приведены в таблице 1.

Таблица 1

Метрологические характеристики ГПСЭ: диапазоны значений, в которых воспроизводятся единицы величин

<1> По ГОСТ 16465-70, приложение 4.

<2> Соответствует осциллограмме трапецеидального импульса по ГОСТ 16465-70, приложение 4.

2.4. ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей и высокого импульсного электрического напряжения с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 0,1 до 10,0 нс со средним квадратическим отклонением среднего арифметического результатов измерений So, не превышающим 0,4·10-2 при 10 независимых наблюдениях.

Значения доверительных границ неисключенной систематической погрешности \Theta_{0} (P = 0,99, k = 1,4), стандартной неопределенности uA, оцененной по типу A, стандартной неопределенности uB, оцененной по типу B, суммарной стандартной неопределенности uC, расширенной неопределенности Up (P = 0,99, k = 3) измерений при воспроизведении единиц величин для установленных режимов работы эталона приведены в таблице 2.

Таблица 2

Метрологические характеристики ГПСЭ: значения погрешностей и неопределенностей измерений при воспроизведении единиц величин

Нестабильность ГПСЭ за год составляет 2,0·10-3.

Межаттестационный интервал составляет пять лет.

2.5. ГПСЭ применяют для передачи единиц величин вторичным эталонам и средствам измерений методом прямых измерений и сличением при помощи компаратора.

3. Вторичные эталоны

3.1 В качестве вторичных эталонов единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей применяют:

а) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1,0·102 до 5,0·105 В/м с длительностью фронта импульсов \tau_{\text{ф}} от 5,0·10-7 до 5,0·10-5 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью импульсов Tи от 1,0·10-3 до 1,0 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,5·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

б) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1,0·102 до 3,0·106 В/м с длительностью фронта импульсов \tau_{\text{ф}} от 1,0·10-10 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью импульсов Tи от 1,0·10-9 до 1,0·10-3 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,5·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

в) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного электрического поля на основе измерительных преобразователей, полеобразующей системы и осциллографического регистратора в диапазоне от 1,0·102 до 5,0·105 В/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью <3> переходной характеристики Tпх от 1,0·10-8 до 1,0·10-3 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,2·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

г) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного электрического поля на основе измерительных преобразователей, полеобразующей системы и осциллографического регистратора в диапазоне от 1,0·102 до 5,0·105 В/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-10 до 1,0·10-9 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,2·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

д) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного электрического поля на основе измерительных преобразователей, полеобразующей системы и осциллографического регистратора в диапазоне от 1,0 до 5,0·105 В/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 8,0·10-11 до 5,0·10-10 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-10 до 1,0·10-9 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,2·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

е) вторичные эталоны единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей в диапазонах от 1,0 до 2,0·106 В/м и от 2,6·10-3 до 5,0·104 А/м с длительностью фронта импульсов \tau_{\text{ф}} от 5,0·10-11 до 5,0·10-10 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью импульсов Tи от 1,0·10-10 до 1,0·10-9 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимых единиц величин \delta_{0} от 2,8·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

ж) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 2,5·10-1 до 1,0·104 А/м с длительностью фронта импульсов \tau_{\text{ф}} от 1,0·10-7 до 5,0·10-3 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью импульсов Tи от 1,0·10-6 до 10,0 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,8·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

и) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 2,6·103 до 2,0·104 А/м с длительностью фронта импульсов \tau_{\text{ф}} от 5,0·10-11 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью импульсов Tи от 1,0·10-10 до 1,0·10-3 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,8·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

к) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного магнитного поля на основе измерительных преобразователей, полеобразующей системы и осциллографического регистратора в диапазоне от 2,5·10-1 до 5,0·103 А/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-8 до 1,0·10-3 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,4·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

л) вторичные эталоны единицы напряженности импульсного магнитного поля на основе измерительных преобразователей, полеобразующей системы и осциллографического регистратора в диапазоне от 2,5·10-1 до 5,0·103 А/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-10 до 1,0·10-9 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 2,4·10-2 до 1,0·10-1 (в относительной форме, P = 0,95);

м) вторичные эталоны единицы высокого импульсного напряжения в диапазоне от 1,0·103 до 1,0·106 В с длительностью фронта импульсов \tau_{\text{ф}} от 5,0·10-11 до 5,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью импульсов Tи от 1,0·10-10 до 1,0·10-3 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 7,5·10-2 до 1,2·10-1 (в относительной форме, P = 0,95) <4>;

н) вторичные эталоны единицы высокого импульсного напряжения на основе измерительных преобразователей, генераторов импульсов напряжения и осциллографического регистратора в диапазоне от 1,0·103 до 5,0·105 В с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-10 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-9 до 1,0·102 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной погрешности воспроизводимой единицы величины \delta_{0} от 7,2·10-2 до 1,2·10-1 (в относительной форме, P = 0,95) <4>.

<3> Длительность переходной характеристики на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды — длительность выходного сигнала измерительного преобразователя на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды как реакция на входной сигнал перепада напряжения бесконечной длительности.

<4> Передача единицы осуществляется в установившемся режиме не менее, чем через 0,1 нс после начала импульса.

3.2 Вторичные эталоны применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений или сличением при помощи компаратора.

4. Средства измерений

4.1 В качестве средств измерений применяют:

а) высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 10,0 до 1,0·106 В/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 5,0·10-11 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 5,0·10-10 до 1,0 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 2,2·10-2 до 1,0·10-1;

б) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 10,0 до 3,0·106 В/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-7 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-3 до 1,0 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 3,6·10-2 до 2,0·10-1;

в) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 10,0 до 3,0·106 В/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-6 до 1,0·10-2 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 3,6·10-2 до 2,0·10-1;

г) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 10,0 до 5,0·105 В/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-10 до 1,0·10-9 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 4,0·10-2 до 2,0·10-1;

д) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1,0 до 3,0·106 В/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 5,0·10-11 до 1,0·10-9 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-10 до 1,0·10-9 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 4,0·10-2 до 2,0·10-1;

е) измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 2,5·10-1 до 1,0·104 А/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-7 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-5 до 1,0 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 4,0·10-2 до 2,0·10-1;

ж) измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 2,6·10-3 до 5,0·104 А/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-10 до 1,0·10-7 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения напряженности, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-7 до 1,0·10-2 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 4,0·10-2 до 2,0·10-1;

и) измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 2,5·10-1 до 1,0·104 А/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 1,0·10-10 до 1,0·10-9 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-9 до 1,0·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 4,0·10-2 до 2,0·10-1;

к) высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 2,5·10-1 до 2,5·103 А/м с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 5,0·10-11 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью переходной характеристики Tпх от 5,0·10-10 до 1,0 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 4,0·10-2 до 2,0·10-1;

л) измерительные преобразователи высокого импульсного электрического напряжения в диапазоне от 1,0·103 до 1,0·106 В с временем нарастания переходной характеристики \tau_{\text{н}} от 5,0·10-11 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <5>, длительностью переходной характеристики Tпх от 1,0·10-9 до 1,0·102 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 8,5·10-2 до 2,0·10-1;

м) генераторы высокого импульсного электрического напряжения в диапазоне от 1,0·103 до 1,0·106 В с длительностью фронта импульсов \tau_{\text{ф}} от 1,0·10-10 до 5,0·10-5 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <6>, длительностью импульсов Tи от 1,0·10-10 до 10 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 8,5·10-2 до 2,0·10-1;

н) высокоточные генераторы высокого импульсного электрического напряжения в диапазоне от 1,0·103 до 5,0·105 В с длительностью фронта импульсов \tau_{\text{ф}} от 5,0·10-11 до 1,0·10-6 с между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды <6>, длительностью импульсов Tи от 1,0·10-10 до 10 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности \Delta_{0} от 7,2·10-2 до 1,2·10-1.

<5> Передача единицы осуществляется в установившемся режиме не менее, чем через 0,1 нс после начала импульса.

<6> Передача единицы осуществляется в установившемся режиме не менее, чем через 0,1 нс после начала импульса.

Приложение А

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ И ВЫСОКОГО ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ