Государственная поверочная схема для средств измерений ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц

(утв. Приказом Росстандарта от 30.12.2019 № 3383)

Утверждена Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3383

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ОСЛАБЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ОТ 20 Гц ДО 178,4 ГГц

1. Область применения

Настоящая государственная поверочная схема распространяется на средства измерений ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц и устанавливает порядок передачи единицы ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний — безразмерной величины, выражаемой в децибелах (дБ) <*>, от государственного первичного эталона с помощью вторичных и рабочих эталонов средствам измерений.

---

<*> — в соответствии с ГОСТ 24204-80

Графическая часть государственной поверочной схемы для средств измерений ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц представлена в приложении А.

2. Нормативная документация

В настоящем документе использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 24204-80. Единица децибел для измерений уровней, затуханий и усилений в технике проводной связи.

ГОСТ 8.417-2002. ГСИ. Единицы величин.

ГОСТ Р МЭК 60027-3-2016. ГСИ. Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике. Часть 3. Логарифмические и относительные величины и единицы измерений.

ГОСТ 8.381-2009. ГСИ. Эталоны. Способы выражения точности.

3. Эталоны

3.1 Государственный первичный эталон

3.1.1 Государственный первичный эталон состоит из комплекса следующих технических средств:

прецизионные средства измерений (далее — СИ) напряжения постоянного тока;

прецизионные СИ напряжения переменного тока;

комплект высокочастотных генераторов;

комплект эталонных компараторов ослабления постоянного тока и электромагнитных колебаний;

индуктивный делитель напряжения электромагнитных колебаний;

набор эталонных мер ослабления;

наборы аттенюаторов и переходов для коаксиальных и волноводных трактов;

управляющие ПЭВМ.

Воспроизведение единицы ослабления на государственном первичном эталоне осуществляется с помощью исходного эталонного индуктивного делителя напряжения электромагнитных колебаний на фиксированной частоте 1 кГц. В диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц воспроизведение единицы ослабления производится с помощью девяти эталонных компараторов и установок путем непосредственного сравнения ослабления исходного эталонного индуктивного делителя напряжения с ослаблением эталонных мер на низких частотах и с использованием метода последовательного замещения ослабления эталонных мер на высоких частотах ослаблением эталонной меры на низкой промежуточной частоте.

На постоянном токе воспроизведение единицы ослабления осуществляется косвенным методом с помощью прослеживаемых к ГЭТ 13-2001 мультиметров на эталонном компараторе постоянного тока.

3.1.2 Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц в диапазоне ослаблений от 0 до 120 дБ.

Метрологические характеристики эталона приведены в таблице 1.

Таблица 1

Метрологические характеристики эталона

Диапазон частот	D, дБ	So, дБ	\Theta_{o} , дБ
Постоянный ток	от 0 до 120	2·10-5·(1 + 2,1·D)	7·10-5·(1 + D)
0,02 — 200 кГц	от 0 до 120	4·10-5·(1 + 10,4·D)	7·10-5·(1 + 9,5D)
0,1 — 100 МГц	от 0 до 120	5·10-4·(1 + 8,3·D)	7·10-4·(1 + 6·D)
0,1 — 25,86 ГГц	от 0 до 100	3·10-3·(1 + 0,17·D)	5·10-3·(1 + 0,16·D)
25,86 — 78,33 ГГц	от 0 до 100	3·10-2·(1 + 0,03·D)	5·10-2·(1 + 0,02·D)
78,33 — 178,4 ГГц	от 0 до 60	5·10-2·(1 + 0,05·D)	5·10-2·(1 + 0,07·D)

Оценка неопределенности результатов измерений приведена в таблице 2. Расширенная неопределенность указана для коэффициента охвата K = 2.

Таблица 2

Неопределенность результатов измерений

Диапазон частот	D, дБ	ua, дБ	ub, дБ	uc, дБ	U, дБ
Постоянный ток	от 0 до 120	2·10-5·(1 + 2,1·D)	4·10-5·(1 + D)	4,5·10-5·(1 + 1,26·D)	9·10-5·(1 + 1,26·D)
0,02 — 200 кГц	от 0 до 120	4·10-5·(1 + 10,4·D)	4·10-5·(1 + 9,5·D)	5,7·10-5·(1 + 10·D)	1,1·10-4·(1 + 10·D)
0,1 — 100 МГц	от 0 до 120	5·10-4·(1 + 8,3·D)	4·10-4·(1 + 6·D)	6,4·10-4·(1 + 7,5·D)	1,3·10-3·(1 + 7,5·D)
0,1 — 25,86 ГГц	от 0 до 100	3·10-3·(1 + 0,16·D)	2,8·10-3·(1 + 0,16·D)	4,2·10-3·(1 + 0,16·D)	8,3·10-3·(1 + 0,16·D)
25,86 — 78,33 ГГц	от 0 до 100	3·10-2·(1 + 0,03·D)	2,9·10-2·(1 + 0,02·D)	4,2·10-2·(1 + 0,03·D)	8,3·10-2·(1 + 0,03·D)
78,33 — 178,4 ГГц	от 0 до 60	5·10-2·(1 + 0,05·D)	2,9·10-2·(1 + 0,07·D)	5,8·10-2·(1 + 0,05·D)	1,2·10-1·(1 + 0,05·D)

3.1.3 Государственный первичный эталон применяют для передачи единицы ослабления электромагнитных колебаний методом прямых измерений вторичным эталонам, рабочим эталонам и средствам измерений. Погрешность метода передачи единицы ослабления включает погрешность из-за рассогласования, определяемой комплексными коэффициентами отражения, измеренными с точностью, предъявляемой к рабочим эталонам 2-го разряда по ГОСТ Р 8.813-2013.

3.2 Вторичные эталоны

3.2.1 В качестве вторичных эталонов применяют измерительные комплексы и радиоизмерительные приборы (РИП), обеспечивающие воспроизведение единицы ослабления напряжения постоянного тока и электромагнитных колебаний в диапазоне частот от 20 Гц до 178,4 ГГц в диапазоне ослаблений от 0 до 120 дБ с погрешностью S \sum (суммарной стандартной неопределенностью uc) не более 8·10-4 — 4·10-1 дБ при 10 независимых наблюдениях.

3.2.2 В качестве вторичных эталонов единицы ослабления напряжения постоянного тока могут применяться вольтметры постоянного тока, аттестованные в качестве рабочих эталонов напряжения 2-го разряда по ГОСТ 8.027-2001.

3.2.3 Вторичные эталоны применяют для передачи единицы ослабления электромагнитных колебаний методом прямых измерений рабочим эталонам и средствам измерений. Погрешность метода передачи единицы ослабления включает погрешность из-за рассогласования, определяемой комплексными коэффициентами отражения, измеренными с точностью, предъявляемой к рабочим эталонам 2-го разряда по ГОСТ Р 8.813-2013.

4. Рабочие эталоны 1-го разряда

4.1 В качестве рабочих эталонов 1-го разряда применяют аттенюаторы фиксированные, переменные, измерительные и установки для поверки аттенюаторов. Допускается применение в качестве рабочих эталонов — рабочих эталонов отношения мощностей и комплексных коэффициентов передачи, аттестованных по государственным поверочным схемам для средств измерения мощности и для средств измерения комплексного коэффициента передачи.

4.2 В качестве рабочих эталонов 1-го разряда единицы ослабления напряжения постоянного тока могут применяться вольтметры постоянного тока, аттестованные в качестве рабочих эталонов напряжения 3-го разряда по ГОСТ 8.027-2001

4.3 Доверительные погрешности рабочих эталонов 1-го разряда \delta при доверительной вероятности 0,95 и числе независимых измерений 10 не должны превышать 0,002 — 2,5 дБ.

4.4 Пределы допускаемых доверительных погрешностей рабочих эталонов 1-го разряда \delta при доверительной вероятности 0,95 за межповерочный интервал не должны превышать 0,002 — 2,5 дБ.

4.5 Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 2-го разряда и средств измерений методом прямых и косвенных измерений. Погрешность метода передачи единицы ослабления включает погрешность из-за рассогласования, определяемой комплексными коэффициентами отражения, измеренными с точностью, предъявляемой к рабочим эталонам 2-го разряда по ГОСТ Р 8.813-2013.

4.6 Соотношение пределов допускаемых погрешностей рабочих эталонов 1-го разряда и поверяемых по ним рабочих эталонов 2-го разряда должно быть не более 1/2, а допускаемых погрешностей рабочих эталонов 1-го разряда и поверяемых по ним средств измерений должно быть не более 1/3.

4.7 Соотношение пределов допускаемых погрешностей рабочих эталонов 1-го разряда и поверяемых по ним рабочих эталонов 2-го разряда в зависимости от величины ослабления приведено в приложении Б.

5. Рабочие эталоны 2-го разряда

5.1 В качестве рабочих эталонов 2-го разряда применяют аттенюаторы фиксированные, переменные, измерительные и установки для поверки аттенюаторов. Допускается применение в качестве рабочих эталонов рабочих эталонов отношения мощностей и комплексных коэффициентов передачи, аттестованные по государственным поверочным схемам для средств измерения мощности и для средств измерения комплексного коэффициента передачи.

5.2 Динамический диапазон рабочих эталонов 2-го разряда от 0 до 140 дБ обеспечивается двумя методами измерений: в диапазоне от 0 до 120 дБ методом прямых измерений, а в диапазоне от 120 до 140 дБ методом косвенных измерений, для осуществления которого требуется наличие измерительных генераторов сигналов повышенной мощности.

5.3 Доверительные погрешности рабочих эталонов 2-го разряда \delta при доверительной вероятности 0,95 и числе независимых измерений 10 не должны превышать 0,01 — 3,0 дБ.

5.4 Пределы допускаемых доверительных погрешностей рабочих эталонов 2-го разряда \delta при доверительной вероятности 0,95 за межповерочный интервал не должны превышать 0,01 — 3,0 дБ.

5.5 Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений. Погрешность метода передачи единицы ослабления включает погрешность из-за рассогласования, определяемой комплексными коэффициентами отражения, измеренными с точностью, предъявляемой к рабочим эталонам 2-го разряда по ГОСТ Р 8.813-2013.

5.6 Соотношение пределов допускаемых погрешностей рабочих эталонов 2-го разряда и поверяемых по ним средств измерений должно быть не более 1/3.

5.7 Соотношение пределов допускаемых погрешностей рабочих эталонов 2-го разряда и поверяемых по ним средств измерений в зависимости от величины ослабления приведено в приложении Б.

6. Средства измерений

6.1 В качестве средств измерений применяют аттенюаторы фиксированные, переменные, измерительные и аттенюаторы, входящие в состав или встроенные в различные радиоизмерительные приборы, а также РИП предназначенные для измерения параметров сигналов и устройств.

6.2 Пределы допускаемых погрешностей средств измерений \Delta за межповерочный интервал не должны превышать 0,03 — 10 дБ.

Приложение А (обязательное)

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ОСЛАБЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ОТ 20 Гц ДО 178,4 ГГц

Приложение Б

(рекомендуемое)

Таблица Б1

Допустимые погрешности рабочих эталонов 1 и 2 разрядов и средств измерений в зависимости от величины ослабления.

Диапазон ослабления, дБ	Пределы допускаемых погрешностей рабочих эталонов 1 разряда, дБ	Пределы допускаемых погрешностей рабочих эталонов 2 разряда, дБ	Пределы допускаемых погрешностей средств измерений, дБ
0 — 10	0,002 — 0,03	0,01 — 0,09	0,03 — 0,3
10 — 40	0,005 — 0,1	0,03 — 0,3	0,1 — 1,0
40 — 60	0,05 — 0,3	0,1 — 0,7	0,3 — 2,0
60 — 100	0,07 — 1,0	0,15 — 2,0	0,45 — 6,0
100 — 120	0,2 — 2,5	0,5 — 3,0	1,5 — 10,0
120 — 140	-	1 — 3,0	2,0 — 10,0

---

Вложения

• 3383.PDF