Страница 2: ГОСТ 8.206-76. Государственная система обеспечения единства измерений. Генераторы импульсов измерительные. Методы и средства поверки (70016)

органами регулировки осциллографа, поверяемого и запускающего генераторов добиваются устойчивого изображения импульса иа эк­ране ЭЛТ и проверяют исправность действия органов регулировки амплитуды и длительности импульсов поверяемого генератора. В случаях, когда описанная схема соединения приборов не обеспечи­вает возможность наблюдения начального участка импульса, необ­ходимо поменять в ней места подключения синхроимпульсов и ос­новных импульсов запускающего генератора. В качестве запускаю­щего должен быть использован генератор импульсов с регулируе­мым в широких пределах временным сдвигом основных импульсов относительно синхроимпульсов либо основных импульсов одного канала относительно импульсов другого канала в случае двухка­нального генератора. При использовании в качестве запускающего двухканального генератора импульсов структурная схема соедине­ния приборов на черт. 2 изменяется следующим образом: на вход внешнего запуска поверяемого генератора подают импульсы с вы­хода первого канала (незадержанные), импульсы второго канала запускающего генератора подают на вход внешней синхронизации осциллографа. Параметры импульсов запускающего генератора должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к импульсам для запуска.поверяемого генератора и осциллографа.

Для проверки исправности регулировки временного сдвига им­пульсов второго канала относительно импульсов первого канала (в дйухканальном генераторе) приборы соединяют по схеме черт. 3.

Поверяемый генератор

Осциллограу

1—выход основных импульсов канала I; 2—выход основных импульсов кана­ла II: 3—вход канала Y; 4—вход синхронизирующих импульсов; 5—аттенюатор

Черт. 3

J 4

2

Добиваются устойчивого изображения задержанного импульса на экране ЭЛТ и, регулируя временной сдвиг, наблюдают переме­щение импульса.

Опробование генератора в режиме однократного пуска должно производиться запоминающим осциллографом или осциллографом обычного типа. Структурная схема соединения приборов должна соответствовать черт. 1 или 2. Устанавливают среднее значение длительности, частоты повторения и амплитуды основных импуль­сов генератора. Соответствующими органами регулировки осцил­лографа и поверяемого генератора добиваются устойчивого изобра­жения импульса на экране ЭЛТ. Затем переводят генератор в ре­жим однократного запуска, а осциллограф — в режим запомина­ния. При нажатии кнопки разового пуска на экране ЭЛТ должно появиться изображение одного импульса. При использовании ос­циллографа обычного типа многократно нажимают кнопку разо­вого пуска. На экране при этом должно появиться мелькающее изображение одного импульсй.

выдача импульсов на основных и дополнительных выходах в режимах внутреннего и внешнего запуска;

изменение параметров импульсов при использовании соответст­вующих органов регулировки;

отсутствие срывов генерации и других непредусмотренных явле­ний при переключении поддиапазонов частоты повторения, дли­тельности и временных сдвигов;

функционирование в режиме однократного пуска.

Определение погрешности установки частоты (периода) повто­рения импульсов производят методом прямого измерения частоты (периода) повторения электронно-счетным частотомером и расче­том погрешности по формуле (1).

Электронно-счетный частотомер должен обеспечивать измерение частоты (периода) повторения импульсов поверяемого генератора во всем диапазоне или в части диапазона устанавливаемых значе­ний частоты (периода) повторения и удовлетворять требованию п. 1.4.

Структурная, схема соединения приборов при измерении часто­ты (периода) повторения импульсов представлена на черт. 4.

Поверяемый генератор

1

V

Электронно ■ счетный частотомер

2

Я

/—выход основных импульсов; 2—вход сигнала для измерения частоты и периода
Черт. 4

В тех участках диапазона частоты повторения импульсов пове­ряемого генератора, в которых образцовый частотомер не позво­ляет производить измерения частоты повторения или не обеспечи­вает проведение измерений с необходимой точностью, должны про­водиться измерения периода повторения импульсов. При этом ча­стоту повторения /_д в герцах вычисляют по формуле

/д=4. (2)

⁷ д

где Т_я— действительное значение периода, с.

Соответственно в тех участках диапазона периода повторения импульсов поверяемого генератора, в которых частотомер не поз­воляет производить измерения периода повторения или не обеспе­чивает проведение измерений 0 необходимой точностью, должны проводиться измерения частоты повторения импульсов. При этом период повторения импульсов Гд в секундах вычисляют по фор­муле

Т_л=у~. ' (3)

/д

Определение погрешности установки частоты (периода) повто­рения импульсов при поверке генераторов парных импульсов про- ч изводят описанным методом при переводе генератора в режим вы­дачи одинарной последовательности импульсов.

При всех измерениях частоты (периода) повторения импульсов амплитуду и длительность импульсов устанавливают исходя из конкретных требований, обеспечивающих нормальную работу пове­ряемого генератора и частотомера.

Погрешность установки частоты (периода) повторения импуль­сов определяют не менее, чем в трех оцифрованных точках шкалы каждого поддиапазона многодиапазонных генераторов и не менее, чем в пяти оцифрованных точках шкалы однодиапазонных генера­торов, распределенных по шкале, включая две конечные точки.

Для генераторов с фиксированными значениями частоты (перио­да) повторения импульсов погрешность установки частоты (перио­да) повторения определяют для каждого фиксированного значения частоты (периода) повторения импульсов.

При поверке генераторов с декадной установкой частоты (пери­ода) повторения импульсов погрешность установки частоты (перио­да) повторения определяют для наибольшего устанавливаемого значения частоты (периода) повторения импульсов и проверяют правильность функционирования всех декад делителя. При этом производят контроль частоты (периода) повторения импульсов с помощью электронно-счетного частотомера без определения пог­решности установки.

Результаты поверки по данному пункту считаются положи­тельными, и генератор допускается к дальнейшей поверке, если значения частоты (периода), полученные при всех измерениях, удовлетворяют требованию п. 3.8.

Определение погрешности установки длительности импульсов производят измерением длительности импульсов одним из описан­ных ниже методов и расчетом погрешности по формуле (1).

Длительность импульсов измеряют электронно-счетным часто­томером, работающим в режиме измерения длительности.

Электронно-счетный частотомер должен обеспечивать измере­ния длительности импульсов поверяемого генератора во всем диа­пазоне или в части диапазона устанавливаемых значений длитель­ности импульсов и удовлетворять требованию п. 1.4.

Структурная схема соединения приборов при измерении дли­тельности импульсов электронно-счетным частотомером должна соответствовать черт. 4.

В тех участках диапазона длительности импульсов поверяемого генератора, в которых электронно-счетный частотомер не позволя­ет производить измерения длительности импульсов или не обеспе­чивает проведение измерений с необходимой точностью, должен быть использован электронно-лучевой осциллограф. Осциллограф должен удовлетворять следующим требованиям:

время нарастания переходной характеристики осциллографа не должно превышать Уз длительности фронта исследуемых импуль­сов;

коэффициент развертки должен быть калиброванным и иметь такое значение, чтобы ширина изображения импульса на уровне 0,5 амплитуды была не менее 40% рабочего участка развертки;

погрешность калиброванного коэффициента развертки не долж­на превышать Уз допустимой погрешности установки длительности импульсов поверяемого генератора.

При измерении длительности импульсов по калиброванной раз­вертке осциллографа приборы включают по схеме черт. 1 или 2. Коэффициент развертки осциллографа устанавливают таким, что­бы ширина изображения импульса на уровне 0,5 амплитуды была не менее 40% рабочей части развертки, и калибруют. Соответству­ющими органами регулировки осциллографа и поверяемого генера­тора добиваются устойчивого изображения импульса на экране ЭЛТ и по шкале измеряют ширину изображения импульса на уровне 0,5 амплитуды в единицах длины. Действительное значение длительности импульса т_д рассчитывают по формуле

т_д=Кр/, (4)

где Кр — значение калиброванного коэффициента развертки, еди­ница времени/единица длины;

I — ширина изображения импульса на уровне 0,5 амплитуды, единица длины.

Погрешность метода может быть уменьшена (до 2—3%) при использовании дополнительной калибровки развертки с помощью внешнего источника гармонических сигналов. Установив коэффи­циент развертки осциллографа, обеспечивающий удобство прове­дения измерений длительности импульса предложенным выше ме­тодом, подают на вход осциллографа гармонический сигнал с вы­хода генератора сигналов и регулируют частоту сигнала таким об­разом, чтобы на рабочей части экрана ЭЛТ по оси X наблюдалось число периодов сигнала, равное числу больших делений шкалы по оси X. Ручкой регулировки выхода генератора сигналов устанавли­вают размах изображения сигнала не менее двух больших делений шкалы по оси Y. Ручками подстройки синхронизации осциллогра­фа добиваются на экране ЭЛТ устойчивого изображения сигнала и регулировкой смещения по вертикали устанавливают его в центре рабочей части экрана. Плавно изменяя частоту сигнала генератора- и задержку осциллографа, совмещают начало первого и конец последнего видимых на экране периодов сигнала с начальной и ко­нечной рисками шкалы по оси X. Откалибровав таким . образом развертку осциллографа, подают на его вход импульсы поверяемо­го генератора (черт. 1) и производят измерения длительности им- пульцов предложенным выше методом.

Если описанный метод не обеспечивает требуемой точности из­мерения, что в частности имеет место при измерении коротких длительностей (менее 10 нс), необходимо применять метод сравне­ния измеряемой длительности с периодом сигнала образцового ге­нератора на экране ЭЛТ электронно-лучевого осциллографа, имею­щего двухканальный усилитель. В качестве образцового генерато­ра используют генератор гармонических сигналов. Погрешность ус­тановки частоты такого генератора не должна превышать 0,5—1%, либо для контроля его частоты должен быть использован электрон­но-счетный частотомер.

Структурная схема соединения приборов для измерения дли­тельностей импульсов методом сравнения представлена на черт. 5. .

Основной импульс поверяемого генератора через аттенюатор подают на один из входов двухканального стробоскопического ос­циллографа. На второй вход осциллографа подают сигнал с выхо- ' да генератора сигналов через разветвитель. Ответвляемый сигнал подают на вход высокочастотной синхронизации блока стробоско­пической развертки осциллографа. На вход низкочастотной синхро­низации подают синхроимпульс поверяемого генератора. Устанав­ливают в осциллографе режим низкочастотной синхронизации. Для этого кабель, подключаемый ко входу высокочастотной синхрони­зации, отсоединяют. Соответствующими органами регулировки ос­циллографа добиваются устойчивого изображения импульса на экране ЭЛТ и фиксируют длину участка развертки, занимаемого импульсом на уровне 0,5 амплитуды. Коэффициент развертки при этом должен быть установлен таким, чтобы ширина изображения импульса на уровне 0,5 амплитуды была равна или близка по зна­чению длине рабочего участка развертки. Затем осциллограф пе­реводят в режим высокочастотной синхронизации. Для этого от-

Черт. 5

соединенный ранее кабель подключают ко входу высокочастотной синхронизации, а кабель, подключенный ко входу низкочастотной синхронизации, соответственно отсоединяют. Соответствующими органами управления и регулировки обеспечивают возможность наблюдения на экране ЭЛТ гармонического сигнала, поданного на второй вход осциллографа. Регулируя частоту гармонического сиг­нала добиваются, чтобы целое число (не более 10) периодов сиг­нала заняло тот же участок развертки, что и импульс на уровне 0,5 амплитуды. При этом органами регулировки задержки в цепи прохождения импульсов синхронизации осциллографа пользовать­ся нельзя.

Действительное значение длительности импульса т_д в секундах рассчитывают по формуле

. г_д=^, (5)

где п — чи^ло периодов гармонического сигнала;

/_д — действительное значение частоты гармонического сигна­ла, Гц.

Погрешность установки длительности импульсов определяют не менее, чем в трех оцифрованных точках шкалы каждого поддиапа­зона многодиапазонных генераторов и не менее, чем в пяти оциф­рованных точках шкалы однодиапазонных генераторов, распреде­ленных по шкале, включая две конечные точки.

Для генераторов с фиксированными значениями длительности . импульсов погрешность установки длительности импульсов опреде­ляют для каждого фиксированного значения длительности.

При поверке генераторов с декадной установкой длительности импульсов погрешность установки длительности импульсов опре­деляют для наибольшего устанавливаемого значения длительности и проверяют правильность функционирования декад делителя с контролем установленных значений длительности электронно-счет­ным частотомером или электронно-лучевым осциллографом без оп­ределения погрешности.