Меню

Поверка ваттметров поглощаемой мощности

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Поверка — ваттметр

Поверка ваттметров производится при номинальном напряжении, номинальном коэффициенте мощности и равномерной нагрузке фаз. Кроме того, при выпуске приборов из производства или ремонта для одной из числовых отметок шкалы определяется погрешность при неравномерной нагрузке фаз: для щитовых приборов при токе 50 % номинального в одном элементе и номинальном токе — в остальных; для переносных приборов при токе, равном нулю, в одном элементе и номинальных токах — в остальных элементах. [2]

Поверка ваттметров выполняется по схеме рис. 3.7, г. К цепи напряжения поверяемого ваттметра Wu приложено напряжение от источника ИН. Это же напряжение через делитель ДН подано на зажимы декады фиксированных напряжений потенциометра. Для того чтобы установить на ваттметре номинальное напряжение, поступают следующим образом. [4]

Поверка ваттметров производится при неизменном напряжении, подаваемом с делителя напряжения на клеммы потенциометра 60 мв, и регулирующей силе тока. [5]

Поверка ваттметров , имеющих несколько пределов измерения, производится на всех пределах измерения по току и на всех пределах измерения по напряжению включительно до 150 в, а для пределов измерения свыше 150 в можно определять поправочный множитель добавочного сопротивления в том же порядке, который указан для вольтметров. [7]

Для поверки ваттметров в потенциометрах имеется специальная декада фиксированных напряжений, позволяющая устанавливать ряд напряжений, кратных номинальным напряжениям поверяемых ваттметров. [8]

Схема поверки ваттметра должна позволять поддерживать напряжение равным номинальному напряжению ваттметра и регулировать ток в пределах от нуля до номинального. [9]

Схемы поверки ваттметров приведены на рис. 3.5, варметров на рис. 3.6. При поверке применяется раздельное питание цепей тока и напряжения. Это позволяет снизить потребляемую мощность, упростить устройства регулировки. [11]

При поверке ваттметра на постоянном токе действительное значение мощности Р измеряют потенциометром. При этом отдельно измеряют ( с помощью шунта) ток в последовательной цепи ваттметра и ( с помощью делителя) напряжение в ца-раллельной цепи. [12]

При поверке ваттметров контролируют КСВ на входе ваттметра, поправочный коэффициент к результатам измерения в диапазоне рабочих частот и основную погрешность ваттметра. Ваттметры поверяют по ГОСТ 9763 — 67, ГОСТ 13605 — 68 и указаниям по поверке, приведенным в техническом описании, входящем в комплект поставки. [13]

При поверке ваттметров необходимо следить за постоянством тока и напряжения путем повторения измерений при одном и том же режиме. В целях облегчения работы целесообразно измерение напряжения производить вторым потенциометром. В этом случае облегчается возможность поддерживать напряжение все время точно соответствующим верхнему пределу измерения ваттметра. [14]

При поверке ваттметров применяют либо метод сличения, либо компенсационный метод. [15]

Источник



Поверка ваттметров поглощаемой мощности

IMG_9211.JPG

Мощность электромагнитных колебаний – одна из ключевых характеристик радиотехнических СИ, и требования к точности измерений этого параметра постоянно возрастают. Что, в свою очередь, обуславливает необходимость совершенствования средств поверки.

В ФБУ «Ростест-Москва» для поверки и калибровки ваттметров и преобразователей поглощаемой мощности на уровне современных требований сформирована эталонная база, включающая:

  • калибраторы мощности СВЧ для определения погрешности измерений мощности в диапазоне частот;
  • анализаторы цепей векторные для определения модуля и фазы коэффициента отражения и исключения погрешности рассогласования при измерении мощности;
  • аттенюаторы ступенчатые для определения нелинейности или погрешности измерения отношения мощностей;
  • генераторы сигналов, усилители мощности, аттенюаторы, направленные ответвители для обеспечения необходимого уровня мощности на входе поверяемых ваттметров в диапазоне частот;
  • источники питания, вольтметры постоянного тока, катушки сопротивления для измерения мощности на постоянном токе;
  • комплекты измерителей присоединительных размеров.

В настоящее время завершены работы очередного этапа модернизации комплекса эталонного оборудования.

На смену ваттметрам проходящей мощности, ранее применявшимся для поверки ваттметров СВЧ и преобразователей измерительных, в состав эталонной базы введены Калибраторы мощности нового поколения: NRPC18 с коаксиальным соединителем N (7/3,04 мм) и NRPC40 с коаксиальным соединителем К (2,92 мм). При выборе калибраторов был учтен опыт эксплуатации Калибратора мощности NRPC50 с коаксиальным соединителем PC 2,4 мм, приобретенного в 2012 году. Применение калибраторов с разными коаксиальными соединителями позволило исключить погрешность переходов на другие коаксиальные сечения и учесть погрешность рассогласования при поверке ваттметров в коаксиальных трактах III; N; SMA; PC 3,5 мм; К (2,92 мм).

Калибраторы мощности серии NRPC обеспечивают измерение мощности в диапазоне от 10 мкВ до 100 мВт с погрешностью измерений мощности (без учета погрешности рассогласования) от ±0,5 до ±2,5 % в диапазоне частот от 0 до 50 ГГц и погрешностью измерений отношения мощностей ±0,2 %.

Калибраторы аттестованы в качестве рабочих эталонов 1 разряда согласно ГПС для СИ мощности электромагнитных колебаний в диапазонах частот до 37,5 ГГц и свыше 37,5 ГГц и позволяют проводить поверку ваттметров и преобразователей поглощаемой мощности в коаксиальных трактах III; N; SMA; PC 3,5 мм; К (2,92 мм) и PC 2,4 мм в качестве рабочих СИ и в качестве рабочих эталонов 2 разряда.

В отличие от используемых ранее, калибраторы серии NRPC позволяют проводить Г коррекцию (учет модуля и фазы коэффициента отражения входа поверяемого ваттметра при измерении падающей на него мощности), что на порядок уменьшает составляющую погрешности измерения, связанную с рассогласованием между входом поверяемого ваттметра и выходом рабочего эталона.

Читайте также:  Найдите мощность цепи напряжения его вольт

Одновременно проведена автоматизация поверки ваттметров СВЧ и преобразователей измерительных основных производителей измерителей мощности фирм Rohde & Schwarz, Keysight Technologies (Agilent) и ОАО «Мытищинский электротехнический завод», что позволило сократить время их поверки, повысить точность измерений, учесть погрешность рассогласования, устранить ошибки оператора (обусловленные человеческим фактором) и автоматически формировать протокол поверки.

Источник

Ваттметр поглощаемой мощности М3-108. Руководство по эксплуатации (стр. 4 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5

Калибровка ваттметра сохраняется в течение 30 мин работы. По истечении этого времени следует произвести повторную калибровку. Программа осуществляет контроль этого времени и напоминает об этом сообщением .

В процессе работы возможны и другие сообщения, если нарушены условия нормальной работы, например сообщение при наличии перегрузки при проведении коррекции «нуля» (результат коррекции «нуля» при перегрузке имеет вид .

7.5 Выключение ваттметра

Перед выключением ваттметра необходимо снять мощность СВЧ, подаваемую на ППК, тумблер «Сеть» на БИ установить в положение «О» и отключить вилку питания ваттметра от розетки сети электропитания.

8 Поверка ваттметра

8.1 Вводная часть

8.1.1 Настоящая методика устанавливает методы и средства поверки ваттметра поглощаемой мощности М3-108.

8.1.2 Ваттметр подвергается поверке только органами Государственной метрологической службы или аккредитованными метрологическими службами юридических лиц. Порядок организации и проведения поверки должен соответствовать ГОСТ РВ 8.576 или ПР50.2.006.

8.1.3 Поверка ваттметра должна осуществляться один раз в два года. Рекомендуемое время поверки: вариант исполнения М3-10ч, вариант исполнения М3-108-2 4 ч, вариант исполнения М3-108-3 6 ч, вариант исполнения М3-108-4 6 ч, вариант исполнения М3-108-5 6 ч.

8.1.4 При проведении поверки должны соблюдаться требования безопасности, указанные в разделах 3 и 7.

8.2 Операции и средства поверки

8.2.1 При проведении поверки должны быть проведены:

проверка присоединительных размеров на соответствие ГОСТ РВ и опробование;

определение основной погрешности и КСВН ваттметра с ППК1;

определение основной погрешности и КСВН ваттметра с ППК2;

определение основной погрешности и КСВН ваттметра с ППК3;

определение основной погрешности и КСВН ваттметра с ППК4.

8.2.2 При проведении поверки должны быть применены средства измерений согласно таблице 8.1.

Таблица 8.1 – Средства измерений, применяемые при поверке

средств измерений (СИ)

Тип СИ или номер ТУ

Используемые параметры СИ

Требуемая погрешность СИ

Напряжение постоянного тока от 0,1 до 100 В

Напряжение переменного тока до 250 В

Вольтметр переменного тока

Напряжение от 0,04 до 4 В

Генератор сигналов низкочастотный

Напряжение 10 В

Нестабильность выход-ного напря-жения 0,1 %

Генератор сигналов высокочастотный

Диапазон частот от 6 до 17,85 ГГц

Генератор сигналов высокочастотный

Диапазон частот от 17,44 до 25,95 ГГц

Ваттметр поглощаемой мощности образцовый

Диапазон частот от 12,0 до 18 ГГц

Диапазон частот от 0 до 17,85 ГГц

Измеритель КСВН панорамный

Диапазон частот от 0,01 до 1,25 ГГц; тракт 7/3 мм

Измеритель КСВН панорамный

Диапазон частот от 0,1 до 18 ГГц; тракт 7/3 мм

Источник питания универсальный

Диапазон напряжений от 0,1 до 30 В

Диапазон сопротивлений от 0,01 до 500 Ом

Катушка электрического сопротивления

Катушка электрического сопротивления

Комплект средств для контроля присоединительных размеров

Примечания 1. При проведении поверки допускается применять другие средства измерений, обеспечивающие определение характеристик ваттметра с требуемой точностью.

2. Средства измерений должны быть поверены.

8.3 Требования безопасности

8.3.1 При выполнении операций поверки необходимо руководствоваться требованиями безопасности, изложенными в разделах 3 и 7.

8.3.2 Все подключения средств измерений должны производиться при отсутствии входного сигнала.

8.3.3 Средства поверки должны быть подготовлены в соответствии с руководствами эксплуатациями на них.

8.4 Условия поверки

8.4.1 При проведении операций поверки должны соблюдаться следующие условия:

температура окружающего воздуха, оС 20 ± 5;

относительная влажность окружающего воздуха, % от 30 до 80;

атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) от 84 до 106 (от 630 до 795);

напряжение питающей сети переменного тока, В 220 ± 4,4;

частота питающей сети, Гц 50 ± 0,5.

8.5 Проведение поверки

8.5.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре следует проверить:

— комплектность (должна соответствовать таблице 4.2);

— отсутствие видимых повреждений;

— состояние кабелей и их соединителей;

— наличие и целостность крепления органов управления, четкость фиксации их положений.

8.5.2 Проверка присоединительных размеров СВЧ разъемов осуществляется комплектом средств для контроля присоединительных размеров КИСК-7.
Результаты проверки считаются удовлетворительными, если размеры
СВЧ разъемов соответствуют ГОСТ РВ .
Опробование ваттметра проводится в соответствии с требованиями п. 7.3.

Результаты считаются удовлетворительными, если после включения ваттметр проходит режимы самопрогрева, самодиагностики и подготовки к измерениям с положительными результатами.

Получить полный текст Подготовиться к ЕГЭ Найти работу Пройти курс Упражнения и тренировки для детей

Неисправные ваттметры бракуются и направляются в ремонт.

8.5.3 Определение метрологических характеристик

8.5.3.1 Определение основной погрешности ваттметра без учета погрешности рассогласования проводится по формуле:

Читайте также:  Мощность нихромовой проволоки таблица

где df – погрешность определения калибровочного коэффициента Кк (или Кэ) на частотах 12 и 17,85 ГГц ;

dp – погрешность, вызванная отклонением коэффициента преобразования в диапазоне измеряемых мощностей.

8.5.3.2 Определение основной погрешности ваттметра с ППК1

8.5.3.2.1 Определение погрешности df ваттметра с ППК1

Определение погрешности df ваттметра с ППК1 на частоте 12 ГГц проводится по схеме соединения приборов, приведенной на рисунке 8.1.

Приборы подготовить к работе в соответствии с руководствами по эксплуатации или техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации на них. Частоту выходного сигнала генератора Г4-111 установить с погрешностью не более ± 0,1 % по частотомеру
Ч3-86. Ваттметр установить в режиме ручного управления на четвертый поддиапазон измерения. Провести коррекцию «нуля» ваттметра.

На табло БИ ваттметра М3-108 с помощью кнопки «Кf» установить значение коэффициента Кк на частоте 12 ГГц (из паспорта ППК1). Если ППК1 входит в комплект первичной поставки и не подвергался ремонту, эту операцию можно заменить на установку частоты 12 ГГц кнопкой «Fраб.».

Регулировкой выходной мощности генератора Г4-111 установить на табло БИ ваттметра М3-108 показание (5-6) мВт и через (20-30) с зафиксировать показания ваттметра М3-108 и ваттметра М1-9Б.

Погрешность df ваттметра на частоте 12 ГГц рассчитать по формуле:

где Ро – показания ваттметра М1-9Б;

Рх – показания ваттметра М3-108;

a – коэффициент передачи ваттметра М1-9Б.

Измерения провести три раза, каждый раз перестыковывая ППК1 с поворотом на 120° относительно первоначального положения. Перестыковку производить при отсутствии сигнала на входе ваттметра. После перестыковки выжидать (30-60) с до установления показаний БИ не более 3 единиц младшего разряда. Если показания превышают 3 единицы младшего разряда – провести коррекцию «нуля». За результат проверки погрешности df ваттметра с ППК1 на частоте 12 ГГц принимается среднее арифметическое значений, рассчитанных по формуле 6.

Определение погрешности df ваттметра с ППК1 на частоте 17,85 ГГц проводят по схеме соединения приборов, приведенной на рисунке 8.2.

Частоту выходного сигнала генератора Г4-155 установить с погрешностью не более
± 0,1 % и контролировать по частотомеру Ч3-86.

Методика определения погрешности df ваттметра на частоте 17,85 ГГц аналогична методике определения df на частоте 12 ГГц.

Значение a для частоты 17,85 ГГц берется из свидетельства о поверке ваттметра
М1-9Б.

8.5.3.2.2 Определение погрешности δр ваттметра с ППК1 проводится по схеме соединения приборов, приведенной на рисунке 8.3.

Приборы подготовить к работе в соответствии с техническими описаниями и руководствами по эксплуатации на них. Ваттметр установить в ручном режиме на четвертый поддиапазон измерения.

Провести калибровку ваттметра путем кратковременного нажатия на кнопку «Калибр».

После завершения калибровки провести коррекцию «нуля» ваттметра.

Подать с генератора Г3-137 на вход ваттметра сигнал частотой 18 кГц и регулировкой уровня выходного сигнала генератора установить на табло БИ ваттметра показание (3 ± 0,15) мВт. Зафиксировать показания БИ ваттметра и вольтметра В3-60.

Регулировкой уровня выходного сигнала генератора Г3-137 установить на табло БИ показание (9,75± 0,25) мВт. Зафиксировать показания БИ ваттметра и вольтметра В3-60.

Значение коэффициента нелинейности преобразования Кн рассчитать по формуле:

где Uo – показание вольтметра В3-60 при мощности 3 мВт;

Ux – показание вольтметра В3-60 при мощности 10 мВт;

Ро – показание БИ ваттметра при мощности 3 мВт;

Рх – показание БИ ваттметра при мощности 10 мВт.

Погрешность, обусловленную нелинейностью коэффициента преобразования dр, рассчитать по формуле:

δр = (Кн – 1)·100, % (8),

Результаты определения основной погрешности ваттметра с ППК1 без учета погрешности рассогласования считаются удовлетворительными, если основная погрешность не превышает ± 5,1 % на частоте 12 ГГц и ± 7,1 % на частоте 17,85 ГГц

8.5.3.3 Определение КСВН ваттметра с ППК1 проводится с помощью измерителей КСВН панорамных Р2-73, Р2-83.

Результаты определения КСВН считаются удовлетворительными, если значения не превышают требований, приведенных в п. 4.4.7.

Х1 – переход коаксиально-волноводный Э2-109 из комплекта генератора Г4-111;

1 – кабель соединительный из комплекта частотомера Ч3-86;

Получить полный текст Подготовиться к ЕГЭ Найти работу Пройти курс Упражнения и тренировки для детей

2 – кабель высокочастотный из комплекта генератора Г4-111.

Рисунок 8.1 – Схема соединения приборов при проверке относительной погрешности

калибровочного коэффициента ваттметра на частоте 12 ГГц

1 – волновод ВП-30 из комплекта генератора Г4-155;

2 – вентиль ФВВ1-19 из комплекта генератора Г4-155;

3 – ответвитель направленный ОН-05 из комплекта генератора Г4-155;

4, 6 – кабели ВЧ 6.645.315 из комплекта генератора Г4-111;

5 – смеситель из комплекта частотомера Ч3-86;

7 – коаксиально-волноводный переход КВП 5.433.029.

Рисунок 8.2 – Схема соединения приборов при проверке относительной погрешности

калибровочного коэффициента ваттметра на частоте 17,85 ГГц

1 – кабель соединительный из комплекта вольтметра В3-60;

2 – кабель в составе ППК1;

3– переход коаксиальный СР-50-95ФВ.

Рисунок 8.3–Схема соединений приборов при определении погрешности δр ваттметра с ППК1

8.5.3.4 Определение основной погрешности ваттметра с ППК2

8.5.3.4.1 Определение погрешности df ваттметра с ППК2

Определение погрешности df ваттметра с ППК2 на частоте 12 ГГц проводят по схеме соединения приборов, приведенной на рисунке 8.1.

Читайте также:  Мощность электрического двигателя пылесоса

Приборы подготовить к работе в соответствии с руководствами по эксплуатации или техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации на них. Частоту выходного сигнала генератора установить с погрешностью не более ± 0,1 % по частотомеру Ч3-86. С помощью кнопки «Кf» на табло БИ установить значение коэффициента Кк на частоте 12 ГГц. Если ППК2 входит в комплект первичной поставки и не подвергался ремонту, то эту операцию можно заменить на установку частоты 12 ГГц кнопкой «Fраб.».

Ваттметр М3-108 в ручном режиме установить на третий поддиапазон измерений. Провести коррекцию «нуля».

Регулировкой выходной мощности генератора установить на табло БИ ваттметра М3-108 показание (10-20) мВт и через (50-60) с зафиксировать показания ваттметра М3-108 и ваттметра М1-9Б. Погрешность df ваттметра на частоте 12 ГГц рассчитать по формуле 6.

Измерения провести три раза, каждый раз перестыковывая ППК2 с поворотом на 120° относительно первоначального положения. Перестыковку проводить при отсутствии сигнала на входе ваттметра. После перестыковки выжидать (50-60) с до установления показаний БИ не более 3 единиц младшего разряда. Если показания БИ более 3 единиц младшего разряда – провести коррекцию нуля.

За результат проверки погрешности df ваттметра на частоте 12 ГГц принимается среднее арифметическое значений, рассчитанных по формуле 6.

Определение погрешности df ваттметра с ППК2 на частоте 17,85 ГГц проводят по схеме соединения приборов, приведенной на рисунке 8.2. При этом М3-108 в ручном режиме устанавливается на 2 поддиапазон измерений.

Частоту выходного сигнала генератора Г4-155 установить с погрешностью не более
± 0,1 % по частотомеру Ч3-86, выходная мощность генератора максимальная (не менее 4-5 мВт).

Методика определения погрешности df ваттметра на частоте 17,85 ГГц аналогична методике определения погрешности df ваттметра на частоте 12 ГГц.

Значение a для частоты 17,85 ГГц берется из свидетельства о поверке ваттметра М1-9Б.

8.5.3.4.2 Определение погрешности δр ваттметра с ППК2 проводится по схеме соединения приборов, приведенной на рисунке 8.4 с использованием катушки Р321 с номиналом 1,0 Ом.

Приборы подготовить к работе в соответствии с техническими описаниями и руководствами по эксплуатации на них. Ваттметр установить в ручном режиме на второй поддиапазон измерения.

Провести калибровку БИ ваттметра путем кратковременного нажатия на кнопку «Калибр».

После завершения калибровки провести коррекцию «нуля» ваттметра.

Регулировкой напряжения источника питания Б5-77 и сопротивления магазина Р4831 установить на табло БИ ваттметра показание (1,0 ± 0,1) мВт. Через (50-60) с зафиксировать показания БИ ваттметра и вольтметров В7-61.

Повышая выходное напряжение источника питания Б5-77, поочередно установить по индикации на левом табло БИ ваттметра значения мощности (3,0 ± 0,3) мВт, (9,0 ± 0,9) мВт,
(10,0 ± 1,0) мВт, (30,0 ± 3,0) мВт, (90,0 ± 9,0) мВт, (300,0 ± 30,0) мВт, (900,0 ± 90,0) мВт. Через (50-60) с после установки напряжения, соответствующего каждому из указанных значений мощности, зафиксировать показания БИ ваттметра и вольтметров В7-61. Измерения проводить в режиме ручной установки поддиапазонов измерений и коррекцией «нуля» после смены поддиапазона. Значение погрешности dр рассчитать по формуле:

где U1, U2 – показания вольтметров В7-61;

Рх – показания БИ ваттметра;

R – сопротивление катушки сопротивления Р321.

Для вычисления δо выбирается максимальное из полученных значений δр.

Результаты определения основной погрешности ваттметра с ППК2 без учета погрешности рассогласования считаются удовлетворительными, если основная погрешность не превышает
± 5,1 % на частоте 12 ГГц и ± 7,1 % на частоте 17,85 ГГц.

8.5.3.5 Определение КСВН ваттметра с ППК2 производится с помощью измерителей КСВН Р2-73, Р2-83.

Результаты определения КСВН считаются удовлетворительными, если значения не превышают требований, приведенных в п. 4.4.7.

8.5.3.6 Определение основной погрешности ваттметра с ППК3

8.5.3.6.1 Определение погрешности df ваттметра с ППК3

Определение погрешности df ваттметра с ППК3 на частоте 12 ГГц проводят по схеме соединения приборов, приведенной на рисунке 8.1.

Приборы подготовить к работе в соответствии с руководствами по эксплуатации или техническими описаниями и инструкциями по эксплуатации на них. Частоту выходного сигнала генератора Г4-111 установить с погрешностью не более ± 0,1 % по частотомеру
Ч3-86. Ваттметр в ручном режиме установить на второй поддиапазон измерений и провести коррекцию «нуля».

На табло БИ кнопкой «Кf» установить Кк для частоты 12 ГГц. Если ППК3 входит в комплект первичной поставки и не подвергался ремонту, то эту операцию можно заменить на установку частоты 12 ГГц кнопкой «Fраб.».

Регулировкой выходной мощности установить на табло БИ ваттметра М3-108 показание (10-20) мВт и через (50-60) с зафиксировать показания ваттметров М3-108 и М1-9Б.

Погрешность df ваттметра на частоте 12 ГГц рассчитать по формуле 6.

Измерения провести три раза, каждый раз перестыковывая ППК3 с поворотом на 120° относительно первоначального положения. Перестыковку проводить при отсутствии сигнала на входе ваттметра. После перестыковки выжидать (50-60) с до установления показаний БИ не более 3 единиц младшего разряда. Если показания БИ более 3 единиц младшего разряда – провести коррекцию нуля.

Источник