ГОСТ 8.392-80 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Ваттметры СВЧ малой мощности и их первичные измерительные преобразователи диапазона частот 0,03-78,33 ГГц. Методы и средства поверки.

   

ГОСТ 8.392-80

 

Группа Т88.7

 

      

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

 

 

 Государственная система обеспечения единства измерений

 

 ВАТТМЕТРЫ СВЧ МАЛОЙ МОЩНОСТИ И ИХ ПЕРВИЧНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ 0,03-78,33 ГГц

 

 Методы и средства поверки

 

 State system for ensuring the uniformity of measurements.

Low power SHF wattmeters and their primary measuring transformers of frequency range 0,03-78,33 GHz.

Verification means and methods

     Дата введения 1982-01-01

   

ИСПОЛНИТЕЛИ

В.Г.Чуйко, Н.Ф.Пругло

 

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

 

Член Госстандарта Л.К.Исаев

 

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 июня 1980 года N 3271

 

ВЗАМЕН ГОСТ 15129-69

 

Настоящий стандарт распространяется на волноводные ваттметры СВЧ малой мощности в диапазоне частот 2,59-78,33 ГГц и коаксиальные в диапазоне частот 0,03-18 ГГц, предназначенные для определения среднего значения непрерывных и импульсно-модулированных колебаний уровня мощности 10
-10
Вт, классов точности 4, 6, 10, 15, 25, изготовляемые по ГОСТ 13605-75, а также на их выносные первичные измерительные преобразователи (далее - преобразователи) по ГОСТ 13606-68, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.
 

 1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

1.1. При проведении поверки следует выполнять следующие операции:

 

внешний осмотр (п.4.1);

 

опробование (п.4.2);

 

определение метрологических параметров (п.4.3);

 

определение коэффициента стоячей волны
на входе ваттметра поглощаемой мощности или преобразователя поглощаемой мощности (п.4.3.1);
 

определение модуля эффективного коэффициента отражения
на выходе ваттметра проходящей мощности или преобразователя проходящей мощности (п.4.3.2);
 

определение основной погрешности и частотных коэффициентов ваттметра или преобразователя (п.4.3.3).

 

 

 2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. При проведении поверки следует применять средства поверки, указанные в табл.1.

 

Таблица 1

 

 

 

Наименование средств поверки

Тип

Нормативно-технические характеристики

Высокочастотные генераторы сигналов

Г4-107

Диапазон частот 0,012-0,4 ГГц;

нестабильность частоты 150·10
за 15 мин; мощность выхода 1 мкВ-1 В
 

 

 

 

Г4-76А

Диапазон частот 0,4-1,2 ГГц;

нестабильность частоты 1·10
за 15 мин; мощность выхода 10
-5·10
Вт
 

 

 

 

Г4-78

Диапазон частот 1,16-1,78 ГГц;

нестабильность частоты 1·10
за 15 мин; мощность выхода 10
-10
Вт
 

 

 

 

Г4-79

Диапазон частот 1,78-2,56 ГГц;

нестабильность частоты 1·10
за 15 мин; мощность выхода 10
-10
Вт
 

 

 

 

Г4-80

Диапазон частот 2,56-4,0 ГГц;

нестабильность частоты 1·10
за 15 мин; мощность выхода 10
-10
Вт
 

 

 

 

Г4-81

Диапазон частот 4,0-5,6 ГГц;

нестабильность частоты 2·10
за 15 мин; мощность выхода 10
-10
Вт
 

 

 

 

Г4-82

Диапазон частот 5,6-7,5 ГГц;

нестабильность частоты 1,5·10
за 15 мин; мощность выхода 10
-10
Вт
 

Высокочастотные генераторы сигналов

Г4-111

Диапазон частот 6,0-18,0 ГГц;

нестабильность частоты 10·10
 за 15 мин; мощность выхода 7,20 и 10 мВт
 

 

 

 

Г4-114

Диапазон частот 16,65-25,86 ГГц;

нестабильность частоты 1·10
за 15 мин; мощность выхода не менее 5 мВт
 

 

 

 

Г4-115

Диапазон частот 25,86-37,5 ГГц;

нестабильность частоты 1·10
за 15 мин; мощность выхода не менее 5 мВт
 

 

 

 

Г4-105

Диапазон частот 36,14-52,63 ГГц;

нестабильность частоты 10 МГц за 10 мин; мощность выхода не менее 4 мВт

 

 

 

Г4-104

Диапазон частот 52,63-78,95 ГГц;

нестабильность частоты 0,01 ГГц за 10 мин; мощность выхода не менее 4 мВт

Волноводные поляризационные аттенюаторы

Д3-29

Диапазон частот 2,59-3,94 ГГц;

пределы измерения 0-80 дБ;

погрешность 0,01-0,004 А, дБ

 

 

 

Д3-28

Диапазон частот 3,94-5,64 ГГц;

пределы измерения 0-60 дБ;

погрешность 0,01-0,004 А, дБ

 

 

 

Д3-27

Диапазон частот 5,64-8,24 ГГц;

пределы измерения 0-60 дБ;

погрешность 0,01-0,004 А, дБ

 

 

 

Д3-32А

Диапазон частот 6,85-9,93 ГГц; пределы измерения 0-70 дБ; погрешность 0,01-0,005 А, дБ

 

 

 

Д3-33А

Диапазон частот 8,24-12,05 ГГц; пределы измерения 0-70 дБ; погрешность 0,01-0,005 дБ

 

 

 

Д3-34А

Диапазон частот 12,05-17,44 ГГц; пределы измерения 0-70 дБ; погрешность 0,01-0,005 А, дБ

 

 

 

Д3-35А

Диапазон частот 17,44-25,86 ГГц; пределы измерения 0-70 дБ; погрешность 0,01-0,005 А, дБ

 

 

 

Д3-36А

Диапазон частот 25,86-37,5 ГГц; пределы измерения 0-70 дБ; погрешность 0,11+0,01 (А20), дБ

Развязывающие аттенюаторы

Д5-15

Диапазон частот 36,14-52,63 ГГц; пределы измерения 0,5-40 дБ;
=1,1; погрешность ±0,25 дБ
 

 

 

 

Д5-16

Диапазон частот 52,63-78,9 ГГц; пределы измерения 0-50 дБ;
=1,1; погрешность ±0,25 дБ
 

Коаксиальные аттенюаторы

Д5-17

Диапазон частот 15-3,0, ГГц;

 

Д5-18

Диапазон частот 3,0-7,0 ГГц; погрешность
0,1%
 

Волноводные вентили

 

 

Диапазоны частот:

 

Э6-38

2,59-3,94 ГГц

 

 

 

Э6-40

3,94-5,64 ГГц

 

 

 

Э6-42

5,64-8,24 ГГц

 

 

 

Э6-43

6,85-9,93 ГГц

 

 

 

Э6-44

8,24-12,05 ГГц

 

 

 

Э6-45

12,05-17,44 ГГц

 

 

 

Э6-46

17,44-25,86 ГГц

 

 

 

 

 

1,3;
 

 

 

 

 

 

Диапазоны частот:

Коаксиальные вентили

Э11-1

0,6-1,2 ГГц

 

Э6-29

0,9-1,8 ГГц

 

 

 

Э6-33

1,5-4,0 ГГц

 

 

 

Э6-36

4,0-7,0 ГГц

Поляризационные измерители полных сопротивлений

 

 

Пределы измерения

 
1,05-2,0;
 

фазы 0-360°

погрешность измерения
-  4%; фазы 4-10%
 

 

 

 

 

 

диапазоны частот:

 

 

 

Р3-40

8,24-12,05 ГГц

 

 

 

Р3-41

6,85-9,93 ГГц

 

 

 

Р3-42

5,64-8,24 ГГц

 

 

 

Р3-44

3,94-5,64 ГГц

 

 

 

Р3-45

3,2-4,8 ГГц

 

 

 

Р3-46

2,59-3,94 ГГц

Волноводные измерительные линии

Р1-21

Диапазон частот 6,85-9,93 ГГц;
1,02; погрешность
4%
 

 

 

 

Р1-27

Диапазон частот 6,85-9,93 ГГц;
1,03; погрешность
6%
 

 

 

 

Р1-28

Диапазон частот 8,24-12,05 ГГц;
1,03; погрешность
6%
 

 

 

 

Р1-20

Диапазон частот 8,24-12,05 ГГц;
1,02; погрешность
4%
 

 

 

 

Р1-19/1

Диапазон частот 11,55-16,66 ГГц;
1,02; погрешность
4%
 

 

 

 

Р1-29

Диапазон частот 12,05-17,44 ГГц;
1,03; погрешность
6%
 

 

 

 

Р1-13А

Диапазон частот 17,44-25,86 ГГц;
1,02; погрешность
4%
 

 

 

 

Р1-30

Диапазон частот 17,44-25,86 ГГц;
1,03; погрешность
6%
 

 

 

 

Р1-12А

Диапазон частот 25,86-37,5 ГГц;
1,02; погрешность
4%
 

 

 

 

Р1-31

Диапазон частот 25,86-37,5 ГГц;
1,03; погрешность
6%
 

Коаксиальные измерительные линии

Р1-25

Диапазон частот 1,0-3,0 ГГц;
=1,04; непостоянство связи зонда с полем линии 2%
 

 

 

 

Р1-17

Диапазон частот 0,5-3,0 ГГц;
1,07; погрешность 6%
 

 

 

 

Р1-3

Диапазон частот 2,5-10,35 ГГц;
=1,08;
 

непостоянство связи зонда с полем линии 2%

 

 

 

Р1-22

Диапазон частот 1,0-7,5 ГГц;

1,020 до 2 ГГц;
 
1,025 до 5,5 ГГц;
 
1,040 до 7,5 ГГц;
 
погрешность
6%
 

 

Р1-34

Диапазон частот 2,0-18,0 ГГц;

=1,07 до 10 ГГц;
 
=1,1 до 18 ГГц;
 

непостоянство связи 3%

Панорамные (волноводные)

 измерители коэффициента стоячей волны

 

 

 

 

Пределы измерения
1,05-2,00  
 
Погрешность 5%
 

Диапазоны частот:

 

Р2-40

2,59-3,94 ГГц

 

 

 

Р2-41

3,2-4,8 ГГц

 

 

 

Р2-42

3,94-5,64 ГГц

 

 

 

Р2-43

5,64-8,24 ГГц

 

Р2-44

 

6,85-9,93 ГГц

 

 

Р2-45

 

8,24-12,05 ГГц

 

 

Р2-56

2,59-3,94 ГГц

 

 

 

Р2-57

3,2-4,8 ГГц

 

 

 

Р2-58

3,94-5,64 ГГц

 

 

 

Р2-59

5,64-8,24 ГГц

 

 

 

Р2-60

6,85-9,93 ГГц

 

 

 

Р2-61

8,24-12,05 ГГц

 

 

 

Р2-67

12,05-17,44 ГГц

 

 

 

Р2-65

25,86-37,5 ГГц

 

 

 

 

 

Погрешность 5%
+2
 

Диапазоны частот:

 

 

 

Р2-32

 

11,55-16,6 ГГц

 

 

Р2-66

 

17,44-25,86 ГГц

Панорамные (коаксиальные) измерители коэффициента стоячей волны

 

 

Пределы измерения  

1,05-2,00

погрешность 5%
 

Диапазоны частот:

 

Р2-47

0,02-1,25 ГГц

 

 

 

Р2-50

1,0-4,0 ГГц

 

 

 

Р2-52

1,07-2,14 ГГц

 

 

 

Р2-53

 

2,0-4,0 ГГц

 

 

Р2-54

4,0-12,05 ГГц

Подвижные короткозамыкатели из комплекта измерительных линий

 

Диапазоны частот:

 

Р1-27 НКП-8

 

6,85-9,93 ГГц

 

 

Р1-28 НКП-7

 

8,24-12,05 ГГц

 

 

Р1-29 ИКП-5

12,05-17,44 ГГц

 

 

 

Р1-30 НКП-4

17,44-25,86 ГГц

 

 

 

Р1-31 НКП-3

25,86-37,5 ГГц

Электронно-счетный частотомер

Ч3-38 с блоками Я34-42, Я34-43

Диапазон частот 0,1-10 ГГц; нестабильность частоты генератора 5·10
 

Преобразователь частоты

 

Ч5-13

 

Диапазон частот 10-70 ГГц

Электронно-счетный универсальный частотомер

Ч3-54

 

Диапазон частот:

 

 

 

 

С блоком Я34-32

0,1-100 МГц

 

 

 

С блоком Я34-42

1-5 ГГц

 

 

 

С блоком Я34-43

4-12 ГГц

 

 

 

С блоком Я34-72

0,3-7 ГГц

 

 

 

С преобразователем Ч5-13 и блоком Я34-72

10-70 ГГц

Резонансные частотомеры

Ч2-37 А

Диапазон частот 7,7-10,7 ГГц; погрешность не более ±0,05%

 

 

 

Ч2-25

Диапазон частот 36,14-52,63 ГГц; погрешность 0,1%

 

 

 

Ч2-36 А

Диапазон частот 5,5-7,7 ГГц; погрешность не более ±0,05%

 

 

 

ВСТ-0890

Диапазон частот 37,5-31,4 ГГц; погрешность не более ±5·10
 

 

 

 

ВСТ-0912

Диапазон частот 31,6-25 ГГц; погрешность не более ±5·10
 

Цифровой универсальный вольтметр

B7-18

Пределы измерения 10 мкВ-1000 В; ток 1 мкА-10 мА; погрешность 0,05-0,02%

Индикатор

М-95 А

Погрешность 1%

Потенциометр постоянного тока

Р-345

Верхний предел измерения 2,121 В; класс точности 0,001

Измеритель отношения напряжений

В8-6

0,15-20,1 и 10 кГц (фикстированное значение);

 

погрешность:

 

 

 

 

 

5-6% - в пределах измерения 1-10

 

 

 

 

 

2,5%                "                 "             10-1000;

 

 

 

 

 

4%                   "                 "             1000-3160;

 

 

 

 

6%                   "                 "             3160-10000

 

Термисторные мосты

 

М4-3

 

Пределы измерения 5-7500 мкВт; погрешность 1,5%

 

М3-22

 

Пределы измерения 6-6000 мкВт; погрешность 1,2%

 

 

МТ-3

Пределы измерения 10-10000 мкВт; погрешность 0,5%

Волноводные образцовые средства измерений мощности СВЧ

 

 

Погрешность:

не более 1,2% - для 1-го разряда;

2,5% - для 2-го разряда

 

Первичные измерительные преобразователи поглощаемой мощности

 

Пределы измерения 10
-10
Вт;
 

диапазоны частот:

 

 

М5-40

 

5,64- 8,24 ГГц

 

 

М5-41

6,85-9,93 ГГц

 

 

 

М5-42

8,24-12,05 ГГц

 

 

 

М5-43

11,95-17,44 ГГц

 

 

 

М5-44

25,86-37,5 ГГц

 

М5-45

 

37,5-53,6 ГГц

 

Первичный измерительный преобразователь ваттметра М3-55

 

 

Пределы измерения 10
-1 Вт;
 

 диапазон частот 17,44-37,5 ГГц

Первичные измерительные преобразователи проходящей мощности

 

Пределы измерения 10
-10
Вт;
 

диапазоны частот:

 

М1-4

 

2,59-3,04 ГГц

 

 

 

M1-5

3,04-5,64 ГГц

 

 

 

M1-6

5,64-8,24 ГГц

 

 

 

M1-7

6,85-9,93 ГГц

 

 

 

M1-8

8,24-12,05 ГГц

 

M1-9

 

11,95-17,44 ГГц

 

 

M1-10

 

17,44-25,86 ГГц

 

 

M1-11

25,86-37,5 ГГц

Ваттметры поглощаемой мощности

M3-55

Пределы измерения 10
-1 Вт;
 

диапазон частот 16,7-37,5 ГГц

 

 

M3-25

 

Уровень мощности 2-20 мВт;

диапазоны частот:

 

37,5-53,6 ГГц

 

53,6-78,33 ГГц,

 

погрешность 4%

Коаксиальные образцовые средства измерений мощности СВЧ:

 

 

Первичный измерительный преобразователь ваттметра М3-54

 

 

 

Пределы измерений 10
-1 Вт; диапазон частот 0-17,85 ГГц; погрешности 0,5-2,5%
 

Первичные измерительные преобразователи проходящей мощности

 

 

 

Значение коэффициента преобразования в пределах 6-18;
не более 0,03; погрешность не более 2,5%;
 

диапазоны частот:

 

Я2М-21

3,0-5,5 ГГц

 

Я2М-22

 

5,5-10,0 ГГц

 

 

Я2М-23

 

1,0-3,0 ГГц

 

 

Я2М-24

0,15-1,0 ГГц

Первичный измерительный преобразователь

М5-88

 

 

 

Ваттметр

М3-54

Диапазон частот 0-17,85 ГГц;

пределы измерения 10
-1 Вт
 

погрешность:

 

0,5-2,5% - для 1-го разряда;

 

0,8-4% - для 2-го разряда

Образцовые установки для поверки малой мощности измерителей

УПИМ-4А

Диапазон частот 150-1000 МГц;

погрешность поверки при
поверяемого прибора не более 1,6; в тракте с волновым сопротивлением 75 Ом - не более 1%
 

 

 

 

УПИМ-5

Диапазон частот 150-3000 МГц; погрешность поверки при
поверяемого прибора не более 1,6; с волновым сопротивлением 75 Ом - не более 1,5%, в тракте с волновым сопротивлением 50 Ом - не более 2,5%
 

 

Примечание. Допускается применять другие приборы, имеющие нормируемые метрологические характеристики, аналогичные указанным в табл.1, в том числе и на отдельных участках их частотного или динамического диапазона.

 

2.2. При определении модуля эффективного коэффициента отражения
или коэффициента
стоячей волны напряжения
ваттметра либо преобразователя применяют средства измерений, имеющие погрешность для ваттметров классов точности 4, 6, 10 - не более 4%, классов точности 15, 25 - не более 6%.
 
Примечание. В технически обоснованных случаях для ваттметров классов точности 4 и 6 допускается применять средства измерения
с погрешностью 7%.
 
2.3. При поверке ваттметров или преобразователей применяют поверочные установки и образцовые ваттметры, позволяющие определить действительное значение мощности, рассеиваемой в поверяемом ваттметре поглощаемой мощности или приемном преобразователе поглощаемой мощности, а также падающей или проходящей через выход поверяемого ваттметра проходящей мощности с погрешностью, не превышающей
наибольшей допускаемой погрешности поверяемых приборов. В технически обоснованных случаях допускается применять поверочные установки и образцовые ваттметры, погрешность которых не превышает
наибольшей допускаемой погрешности поверяемых приборов.
 

           

 

 3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

3.1. При проведении поверки следует соблюдать нормальные условия в соответствии с ГОСТ 22261-76 в нормативно-технической документации (далее - НТД) на ваттметр или преобразователь конкретного типа.

 

3.2. Ваттметры и преобразователи, представленные на поверку, должны быть полностью укомплектованы.

 

3.3. При работе с поверяемыми средствами измерений необходимо соблюдать требования, указанные в технической документации, утвержденной в установленном порядке.

 

 

 4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

4.1. Внешний осмотр

 

4.1.1. При внешнем осмотре проверяют отсутствие механических повреждений, исправность фланцев и коаксиальных разъемов, возможность установки на нуль электроизмерительных приборов при помощи нуль-корректоров при выключенном питании и четкость фиксации переключателей.

4.1.2. Размеры коаксиальных разъемов СВЧ и волноводных фланцев должны соответствовать ГОСТ 13317-80. Полярные фланцы и разъемы рабочих и образцовых средств измерений должны быть совместимыми.

 

4.2. Опробование

 

При опробовании проверяют возможность электрической установки стрелочного и цифрового указателей на нулевую отметку шкалы и автоматическое переключение пределов измерения.

 

Для приборов с режимом работы "Калибровка" проверяют возможность установки нормального калибровочного сигнала на всех пределах измерения, на которых предусмотрена калибровка.

 

Опробование проводят на любой частоте рабочего диапазона, на всех пределах измерения с каждым из выносных или встроенных преобразователей.

 

4.3. Определение метрологических параметров

 

Метрологические параметры следует определять на частотах, указанных в ГОСТ 13605-75. Частота колебаний генератора СВЧ должна быть установлена с погрешностью, не превышающей значения на 0,1%. Методика поверки на частотах ниже 150 МГц установлена в НТД на ваттметр или преобразователь конкретного типа.

 

4.3.1. Коэффициент стоячей волны
на входе ваттметра поглощаемой мощности или преобразователя поглощаемой мощности определяют у каждого преобразователя, входящего в комплект ваттметра, в соответствии с НТД на ваттметр или преобразователь конкретного типа по схеме, приведенной на черт.1.
 

           

 
1 - генератор СВЧ; 2 - частотомер; 3 - развязывающий аттенюатор или ферритовый вентиль; 4 - измерительная линия или панорамный измеритель
;
 
5 - индикатор измерителя
; 6 - поверяемый ваттметр или преобразователь ваттметра поглощаемой мощности; 7 - измерительный блок ваттметра
 

Черт.1

        В качестве частотомера допускается применять встроенный частотомер генератора сигналов.

Полученные значения
ваттметра на каждой частоте не должны превышать допускаемых значений, указанных в НТД на ваттметр или преобразователь конкретного типа.
 

 

4.3.2. Определение модуля эффективного коэффициента отражения
на выходе ваттметра проходящей мощности или преобразователя проходящей мощности
 

 

4.3.2.1. Определение
проводят одним из методов, приведенных ниже.
 

Метод 1

 

Определение
по схеме, указанной на черт.2, проводят следующим образом. Последовательно, через 0,05-0,06
(
- длина волны в волноводе) в пределах от 0 до 0,6
изменяют фазу его коэффициента отражения на 18-20°, при этом каждый раз зонд измерительной линии помещают в максимуме стоячей волны. Регулированием аттенюатора на входе измерительной линии добиваются того, чтобы изменения показаний измерительной линии не были более ±20%. При каждом положении короткозамыкателя определяют отношение показаний измерительного блока ваттметра к показаниям индикатора измерительной линии.
 
 

1 - генератор СВЧ; 2 - частотомер; 3 - развязывающий аттенюатор или вентиль; 4 - регулируемый аттенюатор; 5 - поверяемый ваттметр проходящей мощности; 6 - измерительный блок ваттметра; 7 - измерительная линия; 8 - индикатор измерительной линии; 9 - подвижной короткозамыкатель

     

Черт.2

 

       
     для ваттметра, отградуированного в значениях падающей мощности, определяют по формуле
 
,                                                          (1)
 
где
и
- соответственно максимальное и минимальное показания поверяемого ваттметра или преобразователя;
 
- модуль эффективного отражения на входе короткозамыкателя.
 

для ваттметра, отградуированного в значениях проходящей мощности, определяют по формуле
 
,                                                           (2)
 
где
- показания ваттметра при подключении к его выходу согласованной нагрузки.
 

           

Метод 2

 

Метод применяют для определения
ваттметров проходящей мощности, состоящих из направленного ответвителя, ориентированного на падающую мощность, и ваттметра поглощаемой мощности в боковом плече. Измерения проводят по схеме, указанной на черт.3.
 
 

1 - генератор СВЧ; 2 - частотомер; 3 - развязывающий аттенюатор или вентиль; 4 - измерительная линия; 5 - индикатор измерительной линии; 6 - направленный ответвитель ваттметра проходящей мощности; 7 - измерительный блок ваттметра;

8 - регулируемый аттенюатор; 9 - подвижный короткозамыкатель

 

Черт.3

На входе поверяемого ваттметра подключают короткозамыкатель, на выходе - измерительную линию и устанавливают такой уровень мощности на входе измерительной линии, чтобы показания поверяемого ваттметра были не менее 500 мкВт. Затем ко входу ваттметра подключают нагрузку с регулируемыми модулем и фазой коэффициента отражения, в качестве которой применяют подвижный короткозамыкатель с регулируемым аттенюатором или регулируемую неоднородность с согласованной нагрузкой. Последовательным регулированием подвижного короткозамыкателя с регулируемым аттенюатором добиваются такого их расположения, при котором включение и выключение сигнала на входе измерительной линии не вызывают изменения показаний ваттметра более чем на 0,02% его показаний при полностью открытом регулируемом аттенюаторе. Затем измерительной линией определяют
выхода поверяемого ваттметра и рассчитывают
по формуле
 
.                                                             (3)
 
Для определения
коаксиальных ваттметров допускается использовать волноводные короткозамыкатели и аттенюаторы с применением коаксиально-волноводного перехода.
 

 

4.3.2.2. Значения
не должны превышать допускаемых значений, установленных в НТД на поверяемый ваттметр или преобразователь конкретного типа.
 

 

4.3.3. Определение основной погрешности и частотных коэффициентов ваттметра или преобразователя проводят методом непосредственного сличения или сличением при помощи компаратора с образцовым ваттметром по схемам, приведенным на черт.4-7.

 

Поверку ваттметров и преобразователей по схемам, приведенным на черт.4 и 6, проводят в последовательности, приведенной ниже:

 

устанавливают нулевые показания поверяемого и образцового ваттметров;

 

подают мощность СВЧ;

 

одновременно снимают показания образцового
и проверяемого
ваттметров;
 

снимают мощность СВЧ;

 

вычисляют отношение
как результат каждого наблюдения и среднее арифметическое значение этой величины.
 

Число наблюдений должно быть достаточным для того, чтобы предельная случайная погрешность поверки не превышала 0,3% класса точности или допускаемой погрешности прибора, но не менее трех.

 

Затем вычисляют значение частотных коэффициентов
и
. Определение терминов приведено в справочном приложении 4.
 

Поверку ваттметров по схемам, указанным на черт.5 и 7, проводят в последовательности, изложенной ниже:

 

на выходе компаратора подключают образцовый ваттметр и устанавливают нулевые показания этих приборов;

подают мощность СВЧ;

 

снимают одновременно показания компаратора
и образцового ваттметра
;
 
заменив образцовый ваттметр на поверяемый, повторяют указанные операции, при этом снимают одновременно показания компаратора
и поверяемого ваттметра
.
 
Затем по формулам (9)-(16); (21)-(23) вычисляют значения частотных коэффициентов
и
.
 
Показания значений мощности
и
не должны отличаться более чем
 

на 20%.

4.3.3.1. Поверку ваттметра или преобразователя поглощаемой мощности по образцовому ваттметру проходящей мощности проводят по схеме, указанной на черт.4. Вычисляют значения частотных коэффициентов
и
в зависимости от способа градуировки образцового ваттметра и поверяемого ваттметра или преобразователя по формулам (4)-(8).
 
 

1 - генератор СВЧ; 2 - частотомер; 3 - развязывающий аттенюатор или ферритовый вентиль;

4 - образцовый ваттметр проходящей мощности; 5 - поверяемый ваттметр

 

Черт.4

Образцовый ваттметр отградуирован в значениях падающей мощности:

 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях падающей мощности

 

;                                                   (4)
 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях поглощаемой мощности

 

;                                                  (5)
 

     

.                                                 (6)
 

Образцовый ваттметр отградуирован в значениях проходящей мощности:

 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях падающей мощности

 

;                                                 (7)
 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях поглощаемой мощности

 

,                                               (8)
 
где
- показания поверяемого ваттметра или преобразователя без учета частотного коэффициента;
 
- результат измерения с учетом частотного коэффициента;
 
- коэффициент стоячей волны на входе поверяемого ваттметра или преобразователя.
 

Результаты поверки заносят в протокол, форма которого приведена в обязательном приложении 1.

 

   

4.3.3.2. Поверку ваттметра или преобразователя поглощаемой мощности по образцовому ваттметру поглощаемой мощности проводят сличением при помощи компаратора по схеме, приведенной на черт.5. В качестве компаратора используют ваттметр проходящей мощности. Вычисляют значения частотных коэффициентов
и
в зависимости от способа градуировки.
 

 

1 - генератор СВЧ; 2 - частотомер; 3 - развязывающий аттенюатор или ферритовый вентиль; 4 - компаратор; 5 - образцовый ваттметр поглощаемой мощности; 6 - поверяемый ваттметр поглощаемой мощности или преобразователь поглощаемой мощности; 7 - измерительный блок ваттметра

 

Черт.5

Результаты поверки заносят в протокол, форма которого приведена в обязательном приложении 2.

 

Образцовый ваттметр отградуирован в значениях падающей мощности:

 

компаратор в значениях падающей мощности

 

;                                (9)
 

     

;                              (10)
 

в значениях проходящей мощности

 

;                                    (11)
 
.                                      (12)
 

Образцовый ваттметр отградуирован в значениях поглощаемой мощности:

 

компаратор в значениях падающей мощности

 

;                                            (13)
 

;                                             (14)
 

в значениях проходящей мощности

 

;                                                 (15)
 

     

,                                                  (16)
 
где
;
- определяют по формуле (6) для образцового и поверяемого ваттметра соответственно;
 
,
 
где
и
- показания компаратора с учетом частотного коэффициента при подключении образцового и поверяемого ваттметров соответственно.
 

  

4.3.3.3. Поверку ваттметра или преобразователя проходящей мощности по образцовому ваттметру поглощаемой мощности проводят непосредственным сличением по схеме, приведенной на черт.6.

 

 

1 - генератор СВЧ; 2 - частотомер; 3 - развязывающий аттенюатор или ферритовый вентиль; 4 - поверяемый прибор; 5 - образцовый ваттметр поглощаемой мощности

 

Черт.6

Значение частотных коэффициентов
и
в зависимости от способа градуировки поверяемого ваттметра или преобразователя и образцового ваттметра вычисляют по формулам (17)-(20).
 

Образцовый ваттметр отградуирован в значениях падающей мощности:

 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях падающей мощности

 

;                                                          (17)
 

в значениях проходящей мощности

 

.                                                          (18)
 

Образцовый ваттметр отградуирован в значениях поглощаемой мощности:

 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях падающей мощности

 

;                                                          (19)
 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях проходящей мощности

 

.                                                                 (20)
 

Результаты наблюдений заносят в протокол, форма которого приведена в обязательном приложении 1.

 

4.3.3.4. Поверку ваттметра или преобразователя проходящей мощности по образцовому ваттметру проходящей мощности проводят при помощи компаратора по схеме, приведенной на черт.7.

 

 

1 - генератор СВЧ; 2 - частотомер; 3 - аттенюатор или вентиль; 4 - образцовый ваттметр проходящей мощности; 5 - поверяемый ваттметр; 6 - компаратор

 

Черт.7

 

В качестве компаратора используют ваттметр поглощаемой мощности.

Значение частотных коэффициентов в зависимости от способа градуировки поверяемого ваттметра или преобразователя и образцового ваттметра определяют по формулам (21)-(23).

 

Образцовый ваттметр отградуирован в значениях падающей мощности:

 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях падающей мощности

 

;                                                             (21)
 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях проходящей мощности

;                                                            (22)
 

образцовый ваттметр в значениях проходящей мощности поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях падающей мощности

 

;                                                              (23)
 

поверяемый ваттметр или преобразователь в значениях проходящей мощности

 

;                                                               (24)
 
.
 

Результаты наблюдений заносят в протокол поверки, форма которого приведена в обязательном приложении 2.

 

4.3.3.5. Основную погрешность ваттметра или преобразователя
в процентах на каждом пределе измерения определяют на трех отметках шкалы, соответствующих значениям 0,3; 0,5; 0,9 предела измерения (0,1; 0,5 и 0,9 - для цифровых ваттметров) одним из методов, данных в пп.4.3.3.1-4.3.3.4, на одной из частот
по формуле
 

;                                               (25)
 
где
- значение частотного коэффициента на частоте
, указанное в паспорте на прибор;
 
- показания измерительного блока поверяемого ваттметра или преобразователя;
 
- показания измерительного блока образцового ваттметра с учетом частотного коэффициента ваттметра.
 
Сигнал частоты
, в частном случае, может быть сигналом постоянного тока (мощность замещения или мощность калибровки).
 
4.3.3.6. Основную погрешность на всех пределах измерения на частоте
(при которой погрешность поверки минимальна) определяют следующим образом:
 
на пределе измерения, на котором определяют частотные коэффициенты, определяют основную погрешность
по п.4.3.3.5 на трех отметках шкалы
,
и
-
,
,
и со случайной погрешностью результата измерения не более 0,2 класса точности поверяемого ваттметра или преобразователя. Определяют отклонение погрешности
на отметках шкалы
и
от значения погрешности на отметке
по формулам:
 
                                                        
;                                                       
 
                                                               
.                                             (26)
 
На той же частоте на другом пределе измерения определяют основную погрешность на отметке
-
и вычисляют
и
по формулам:
 
                 
;                        
 

                                                 

                                                                                           
.                 (27)
 

                                                             

Таким же образом определяют значение погрешностей на каждом
-м пределе измерения от 1-го до
-го:
 
;
;
; . . .
;
;
.
 
4.3.3.7. Определяют отклонение найденных значений погрешности
,
и
от соответствующих значений
,
и
по формулам:
 
;                                             
 

     

;                                       (28)
 

     

.                                            
 
4.3.3.8. Частотный коэффициент определяют по пп.4.3.3.1-4.3.3.4 на пределе измерения, выбранном для определения
,
и
отметках шкалы, в которых погрешность поверки минимальна, и частотах  
по п. 4.3.
 

Полученные значения частотных коэффициентов должны находиться в пределах допускаемых значений, указанных в паспорте на ваттметр или преобразователь конкретного типа.

 

4.3.3.9. Определяют отклонение
в процентах от измеренного частотного коэффициента на частотах  
-
от значений
, указанных в НТД на ваттметр или преобразователь конкретного типа пo формуле
 
.                                  (29)
 
Правая часть формулы (29) берется со знаком минус для ваттметров, у которых для определения мощности СВЧ показания измерительного блока делят на значение
(например М3-22) и со знаком плюс для ваттметров, у которых показания измерительного блока умножают на
(например калибратор мощности с термисторным мостом).
 

  

4.3.3.10. Определяют основную погрешность ваттметра или преобразователя во всем частотном и динамическом диапазонах как алгебраическую сумму значения основной погрешности на частоте
и отклонений
,
,
и
по формулам:
 
;                                          
 

     

;                                     (30)
 

     

.                                       
 
Ваттметр или преобразователь считают годным, если
, где
- модуль предельного значения основной погрешности, рассчитанного по формулам, приведенным в паспорте на ваттметр или преобразователь конкретного типа для каждого
-гo предела измерения на каждой
-й частоте.
 
4.3.3.11. Для ваттметров с выносным преобразователем в технически обоснованных случаях допускается значения величин
и
определять для измерительного блока согласно методике его поверки и значения
определять для преобразователя по настоящему стандарту.
 

Основную погрешность рассчитывают по формулам (30).

 

   

4.3.3.12. Преобразователь считают годным по результатам поверки, если значения частотного коэффициента
, определенные по пп.4.3.3.1-4.3.3.4, соответствуют норме, указанной в паспорте на преобразователь конкретного типа, и удовлетворяют условию
 
,                                            (31)
 
где
,
- значения частотного коэффициента, указанные в паспорте по результатам предыдущей поверки и полученные в результате данной поверки соответственно;
 
- допускаемое значение погрешности частотного коэффициента, приведенное в НТД на преобразователь конкретного типа;
 
- значение погрешности данной поверки.
 

4.3.3.13. Основная погрешность поверяемого ваттметра не должна превышать установленного допускаемого значения для ваттметра конкретного типа.

 

 

 5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ

5.1. Расчет погрешности поверки ваттметра или преобразователя по схемам, приведенным на черт.4 и 6, проводят по формуле

 

,                                            (32)
 
где
- предел допускаемой погрешности образцового ваттметра;
 
- случайная погрешность измерения, определяемая по формуле
 
                                      
;                                    (33)
 
где
- коэффициент, зависящий от числа наблюдений
и определяемый из ряда:
 
=3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 25;
 
=1,0; 0,73; 0,58; 0,48; 0,37; 0,31; 0,22; 0,18;     
 
- погрешность измерения
(
), определяемая по формуле
 
,                                                (34)
 
где
- относительная погрешность измерения
;
 
- погрешность рассогласования, определяемая по формуле
 
,                                              (35)
 
где
- модуль эффективного коэффициента отражения на выходе ваттметра проходящей мощности, определяемый по п.4.3.2;
 
- модуль коэффициента отражения ваттметра поглощаемой мощности, вычисляемый по формуле
 
,                                                      (36)
 
где
- коэффициент стоячей волны на входе ваттметра поглощаемой мощности;
 
- коэффициент, зависящий от отношения
 
 

и определяемый по табл.2.

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0,5

1

2

3

4

8

20

 
 

0

0,17

0,46

0,67

0,76

0,78

0,88

0,96

1,0

 

5.2. Расчет погрешности поверки ваттметра или преобразователя по схемам, указанным на черт.5 и 7, проводят по формуле

 

,                                               (37)
 

где
- случайная погрешность определения отношения показаний образцового ваттметра  
к показаниям компаратора
, вычисляемая по формуле
 
,                                                     (38)
 
где
и
- определяют по п.5.1;
 
- случайная погрешность определения отношения показаний поверяемого ваттметра или преобразователя к показаниям компаратора, вычисляемая по формуле
 
,                                                        (39)
 
где
- предел допускаемой погрешности образцового ваттметра;
 
- погрешность измерения
,
,
, определяемая по формуле (34);
 
- погрешность рассогласования, определяемая по формуле (40) при поверке ваттметра или преобразователя по схеме, указанной на черт.5, и по формуле (42) при поверке ваттметра по схеме, указанной на черт.7.
 
,                                                        (40)
 
где
- модуль эффективного коэффициента отражения компаратора;
 
- модуль коэффициента отражения образцового ваттметра, определяемый по формуле
 
,                                             (41)
 

где
- коэффициент стоячей волны образцового ваттметра;
 
- модуль коэффициента отражения поверяемого ваттметра или преобразователя, определяемый по формуле (36);
 
- коэффициент, зависящий от отношения
 
 

и определяемый по табл.3.

 

Таблица 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

1

2

3

4

8

20

 
 

0

0,25

0,49

0,61

0,66

0 8*

0,92

1,0

 

 

Погрешность рассогласования
при поверке ваттметров по схеме, указанной на черт.7, рассчитывают по формуле
 
,                                             (42)
 
где
- модуль коэффициента отражения компаратора;
 
- модуль эффективного коэффициента отражения образцового ваттметра, определяемый по п.4.3.2;
 

- модуль эффективного коэффициента отражения поверяемого ваттметра, определяемый по п.4.3.2.
 

   

5.3. Погрешность не должна превышать погрешности поверяемого ваттметра или преобразователя.

 

 

 6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. Электротехнические изделия, входящие в состав средств поверки ваттметров и их .преобразователей, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0-75.

 

6.2. Напряженность магнитного поля на рабочих местах и в местах нахождения персонала при проведении поверок ваттметров должна соответствовать установленной в ГОСТ 12.1.006-76.

 

 

 7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

7.1. На ваттметры СВЧ малой мощности и их первичные измерительные преобразователи, удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, выдают свидетельство о поверке. Результаты поверки заносят в паспорт или свидетельство о поверке по форме, приведенной в обязательном приложении 3.

 

7.2. На ваттметры СВЧ малой мощности с выносными измерительными преобразователями в свидетельстве о поверке или паспорте должны быть указаны типы и номера выносных измерительных преобразователей, которые подвергались поверке.

 

7.3. Ваттметры СВЧ малой мощности и их первичные измерительные преобразователи, не удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, в обращение не допускаются и на них выдают справку с указанием причин непригодности.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

 

      

ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИ ВАТТМЕТРА ПРОХОДЯЩЕЙ (ПОГЛОЩАЕМОЙ)

МОЩНОСТИ ТИПА _______

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод поверки: непосредственное сличение с образцовым

 

 

ваттметром типа

 

 

 

N

 

 

Средства измерений:

 

генератор СВЧ

 

 

 

 

образцовый ваттметр

 

 

 

 

индикатор

 

 

 

 

цифровой вольтметр

 

 

 

 

ферритовый вентиль

 

 

 

 

=_____________ ГГц;
=___________ ;
=______________
 

 

 

 

 

 

Номер наблюдения

Мощность образцового ваттметра
, Вт
 
Мощность поверяемого ваттметра
, Вт
 
Отношение
 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее значение

 

 

 

 

Вывод о пригодности

 

 

 

Подпись поверителя

 

 

     

     

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

 

      

ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИ ВАТТМЕТРА ПРОХОДЯЩЕЙ (ПОГЛОЩАЕМОЙ)

МОЩНОСТИ ТИПА _______

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метод поверки: сличение при помощи компаратора с образцовым

 

ваттметром типа

 

 

 

N

 

 

Средства измерений:

 

генератор СВЧ

 

 

 

 

частотомер

 

 

 

 

компаратор

 

 

 

 

образцовый ваттметр

 

 

 

 

ферритовый вентиль

 

 

 

цифровой вольтметр

 

 

 

=_____________ ГГц;
=___________ ;
=
к=______________
 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер наблюдения

Мощность компаратора
, Вт
 

Мощность образцового ваттметра

, Вт
 
Отношение
 
Мощность компаратора
, Вт
 

Мощность поверяемого ваттметра

, Вт
 
Отношение
 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5              Среднее значение

Среднее значение

 

 

 

 

Вывод о пригодности

 

 

 

Подпись госповерителя

 

 

     

     

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

 

      

ФОРМА ПРОТОКОЛА ПОВЕРКИ

ВАТТМЕТРА ИЛИ ПЕРВИЧНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ПРОХОДЯЩЕЙ (ПОГЛОЩАЕМОЙ) МОЩНОСТИ

ТИПА _______ N _____

 

 

 

, ГГц
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод о пригодности

 

 

 

Подпись поверителя

 

 

     

     

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

 

      

ПОЯСНЕНИЕ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ

Ваттметр СВЧ - прибор для измерения мощности СВЧ, шкала которого отградуирована в единицах мощности.

 

Измерительный блок ваттметра СВЧ - составная часть ваттметра с выносным первичным измерительным преобразователем (ПИП), предназначенным для преобразования, усиления и индикации сигнала первичного измерительного преобразователя.

 

Частотный коэффициент ваттметра СВЧ - число, зависящее от частоты, на которое следует умножить или разделить показания измерительного блока ваттметра СВЧ, или ПИП для определения результата измерения мощности СВЧ на этой частоте.

 

Калибровочный коэффициент ваттметра проходящей мощности (
)
- частотный коэффициент, определяемый относительно мощности СВЧ, падающей на вход или выход ваттметра.
 
Коэффициент эффективности ваттметра или ПИП (
)
- частотный коэффициент, определяемый относительно мощности, поглощенной ваттметром. Для тепловых ваттметров и ПИП с замещением или калибровкой (
) численно равен отношению коэффициента преобразования на СВЧ -
- к коэффициенту преобразования на постоянном токе или токе низкой частоты
.
 
Эффективный коэффициент отражения
ваттметра проходящей мощности
- число, которое необходимо подставить в формулу.
 
для расчета погрешности рассогласования при измерении мощности ваттметром проходящей мощности
- коэффициент отражения устройства, подключаемого к выходу ваттметра проходящей мощности.
 

Текст документа сверен по:

официальное издание

М.: Издательство стандартов, 1980

Вверх