26 р. 40 к. БЗ 3—92/223


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

МНОГОКАНАЛЬНЫЕ АМПЛИТУДНЫЕ
АНАЛИЗАТОРЫ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ИНТЕРВАЛОВ
ВРЕМЕНИ В АМПЛИТУДУ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 29279-92
(МЭК 741-82)

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москв

а


УДК 389.6(47):539.1.075:621.374 Группа Ф29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

М

ГОСТ

29279—92

(МЭК 741—82)

НОГОКАНАЛЬНЫЕ АМПЛИТУДНЫЕ
АНАЛИЗАТОРЫ

Характеристики преобразователей интервалов
времени в амплитуду и методы испытаний

Multichannel pulse-height analysers. Characteristics
and test methods of time--to-amplitude converters

ОКП 43 6114

Дата введения 01.01,93

  1. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Стандарт распространяется на преобразователи интервалов времени в амплитуду (далее — ВАП), используемые вместе с многоканальными амплитудными анализаторами при измерении временных интервалов. Область применения ВАП: измерения энер­гии, массы по времени пролета, измерения характеристик взаимо­действия излучений по методу совпадений, идентификация частин по измерению формы импульсов и др.

  1. НАЗНАЧЕНИЕ

Настоящий стандарт содержит термины и определения основ­ных характеристик ВАП и устанавливает методы их испытаний.

  1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    1. ВАП следует использовать с многоканальными амплитуд­ными анализаторами, имеющими линейные характеристики пре­образования, соответствующие ГОСТ 16957.

Параметры ВАП, указанные в настоящем стандарте, следует измерять только в том случае, если характеристики многоканаль­ных амплитудных анализаторов значительно лучше, чем характе­ристики ВАП.

  1. ГОСТ 22252 определяет методики проведения испытаний многоканальных анализаторов.

  2. Во вводной части ГОСТ 22252 указывается, что много­канальные амплитудные анализаторы, используемые для испыта-

Издание официальное

© Издательство стандартов, 1992

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России ний В АП, должны находиться и выдерживаться в нормальных ус­ловиях, а условия, в которых проверяется работоспособность ВАП, должны изменяться в соответствии с методикой испытаний.

    1. Стандарт не устанавливает обязательность для ВАП всех, рассмотренных испытаний.

  1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАП И ИХ
    ПОЯСНЕНИЯ

    1. Входной сигнал (включая синхроимпульс) — импульс с двумя определенными уровнями, для которых время перехода от одного уровня к другому незначительно по сравнению с длитель­ностью сигнала и намного меньше временного разрешения ВАП. Амплитуда входного сигнала равна разности между уровнями.

Для каждого входного импульса должны быть установлены; параметры его формы: полярность, амплитуда, длительность.

  1. Измеряемый интервал времени — интервал времени между моментами появления стартового и стопового им­пульсов на входе ВАП.

' 4.1.2. Строб-импульс —. импульс, используемый для уп­равления работой ВАП, осуществляющий разрешение или запрет преобразования измеряемых интервалов времени.

    1. Пусковой импульс ( «старт»)—импульс, пред­назначенный для начала преобразования измеряемого интервала времени в амплитуду. Для выполнения этой операции использует­ся передний фронт «стартового» импульса.

    2. Импульс останова («стоп»)—импульс, предназ­наченный для окончания преобразования измеряемого интервала времени. Для выполнения этой операции используется передний фронт «стопового» импульса.

  1. Выходной импульс — импульс, амплитуда которого про­порциональна измеряемому интервалу времени, находящемуся между стартовым импульсом (начало интервала) и стоповым им­пульсом (конец интервала).

    1. М а к с и м а л ь н а я (минимальная) амплитуда выходного импульса ВАП — максимальная (минималь­ная) амплитуда, соответствующая максимальному (минимально­му) значению измеряемых интервалов времени в пределах диапа­зона измерения.

  1. Временной диапазон — максимальный измеряемый вре­менной интервал. Обычно устанавливается несколько временных поддиапазонов измерения временных интервалов.

  2. Эффективный (рабочий) диапазон — диапазон интервалов времени, в пределах которого параметры ВАП соответствуют тре­бованиям документации.

  3. Коэффициент преобразования — отношение амплитуды вы­ходного импульса к соответствующему измеримому временному интервалу при линейной время-амплитудной характеристике пре­образования; выражается в вольтах на единицу времени.

  4. Идеальная характеристика преобразования — прямая ли­ния, которая является отображением характеристики время-ам- плитудного преобразования в эффективном (рабочем) диапазоне.

  5. Интегральная нелинейность — отношение максимального отклонения тействительной, экспериментально полученной время- амплитудной характеристики преобразования (ВАХ) в определен­ном временном интервале к идеально линейной ВАХ, определен­ной для всего временного диапазона; выражается в процентах.

  6. Дифференциальная нелинейность — максимальное значе­ние отклонения коэффициента преобразования на отдельных уча­стках диапазона измерения от среднего значения коэффициента преобразования для всего диапазона измерения временных интер­валов; выражается в единицах времени или в процентах (отно­шение ширины на половине высоты к измеряемому интервалу времени).

  7. Временное разрешение определяется шириной на половине высоты пика ВАХ (калиброванного импульса). Интервалы вре­мени задаются (генерируются) калибратором временных интер­валов. Разрешение определяется для каждого поддиапазона ВАП; выражается в единицах измерения времени или в процентах.

  8. Дополнительная погрешность коэффициента преобразова­ния от изменения температуры. — изменение коэффициента преоб­разования от изменения температуры; выражается в единицах вре­мени на градус Цельсия или в процентах на градус Цельсия для каждого поддиапазона измерения.

  9. . Время преобразования — промежуток времени, необхо­димый для преобразования измеряемого интервала времени в ам­плитуду.

  10. Время восстановления — промежуток времени от момен­та появления на выходе ВАП импульса с амплитудой, соответст­вующей интервалу времени на входе до момента появления воз­можности начала преобразования следующего интервала времени.

  11. Мертвое время — временной интервал между моментом появления очередного стартового импульса для начала преобра­зования и окончанием времени восстановления ВАП после преды- ду ще го преобразования.

Максимальная входная загрузка — максимальное сред­нее, отнесенное к единице времени количество входных минималь­ных измеряемых интервалов времени (интенсивность входных импульсов), при котором амплитуда выходного импульса ВАП, со­ответствующая данному интервалу времени, отличается от анало­гичной, указанной в документации, при более низкой интеноив-

    1. ности входных импульсов (например в 10 раз меньшей) не больше» чем на указанное в документации значение.

  1. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

    1. Интегральная нелинейность

      1. Аппаратура:

  1. генератор импульсов с двумя управляемыми выходами, им­пульсные характеристики которых соответствуют требованиям импульсов пуска и останова поверяемого В АП;

  2. прецизионный блок переменной задержки;

  3. ВАП;

  4. генератор белого шума;

  5. линейный смеситель;

  6. цифровое печатающее устройство (ЦПУ).

Перечисления г, д — по ГОСТ 22252, разд. 12.

  1. Подготовка к испытанию

Указанные средства соединяются в соответствии с черт. J


Черт. 1


Черт. 2


Схема определения Схема определения

интегральной нелинейности дифференциальной нелинейности

/—генератор импульсов; 2—ВАП; 3—блок переменной задержки; 4— генератор белого шума; 5—линей­ный смеситель; 6—многоканальный

амплитудный анализатор с ЦПУ

/—генератор произвольных импуль­сов; 2—генератор периодических им­пульсов; 3—ВАП; 4—многоканаль­ный амплитудный анализатор с

ЦПУ


Динамический диапазон амплитуд входных импульсов много­канального амплитудного анализатора должен быть совместим с. динамическим диапазоном амплитуд выходных импульсов ВАП.

  1. Проведение испытаний

Прецизионное значение интервала времени ВАП (равного вре­мени между импульсами пуска и останова) устанавливают с по­мощью прецизионного блока задержки.

Точный номер канала определяют при смешивании выходного импульса ВАП с импульсами генератора шумов так, чтобы полу­чался строго симметричный пик. Затем определяют номер канала, соответствующего центру пика. Таких пиков нужно снять 10—20 через определенные интервалы времени во временном диапазоне ВАП.

  1. Обработка результатов измерений

Положение каждого пика определяют в соответствии с требо­ваниями ГОСТ 22252, разд. 12. Интегральную нелинейность оп­ределяют в соответствии с п. 4.7 настоящего стандарта для каж­дого временного диапазона ВАП.

  1. Дифференциальная нелинейность

    1. Аппаратура:

  1. генератор импульсов одинаковой амплитуды, распределение которых произвольно во времени;

  2. генератор периодических импульсов;

  3. ВАП;

  4. многоканальный амплитудный анализатор;

  5. ЦПУ.

  1. Подготовка к испытанию

j Указанные средства соединяются в соответствии с черт. 2.

  1. Проведение испытаний

Частоту импульсов генератора 2 необходимо регулировать для охвата всех временных поддиапазонов ВАП.

Для получения хорошей статистической точности измерения в каналах памяти амплитудного многоканального анализатора следует накапливать достаточное количество отсчетов.

  1. О б р а бо т к а результатов измерений

Дифференциальную нелинейность определяют в соответствии с п. 4.8 настоящего стандарта по методике, описанной в ГОСТ 22252 разд. 13.

  1. Изменение нелинейности от изменения температуры и на­пряжения питания

    1. Изменения нелинейности от изменения тем­пературы

Изменение дифференциальной и интегральной нелинейности от изменения температуры определяют в соответствии с ГОСТ 22252, разд. 5.

  1. Изменение нелинейностей от изменения напряжения питания

Изменения дифференциальной и интегральной нелинейности от изменения напряжения питания определяют в соответствии с ГОСТ 22252, разд. 6.

  1. Временное разрешение и коэффициент преобразования

    1. Аппаратура:

. а) генератор импульсов по п. 5.1.1;


о) прецизионный блок переменной задержки;

в * гг —vi

  1. ВАП; « у

  2. многоканальный амплитудный анализатор;

  3. ЦПУ.

  1. Подготовка к испытанию

Указанные средства соединяются в соответствии с черт. 3. Многоканальный амплитудный анализатор должен обеспечивать не менее 10 каналов, связанных с шириной пика на половине его высоты.

  1. Проведение испытаний

Пик регистрируемых интервалов времени устанавливается около верхней границы временных поддиапазонов ВАП. Для обес­печения хорошей статистической точности измерения в канал (ка­налы) памяти многоканального амплитудного анализатора сле­дует накапливать не менее 10000 отсчетов.



Ч

Схема определения временного разрешения

1—генератор импульсов; 2—блок пе­ременной задержки; 3—ВАП; 4— многоканальный амплитудный ана­лизатор с ЦПУ

/—генератор произвольных импульсов; 2— блоки разветвления; 3—линейный смеси­тель; 4 — генератор периодических им­пульсов; 5 — пересчетное устройство; 5 — ВАП; 7 — многоканальный амплитуд­ный анализатор; 5—блок переменной за­держки

Схема определения входной загрузки

ерт. 3

Черт. 4

  1. С помощью уставок задержки следует задать регистрацию не менее четырех значений интервалов времени, находящихся в диа­пазоне ВАП.Обработка результатов измерений

Цену одного деления (канала анализатора) измерения интерва­лов времени определяют отношением соответствующих значений интервалов времени на входе ВАП к номерам каналов, соответст­вующих пикам. Цену деления выражают в единицах времени на канал (например, пикосекунды/ канал).

Временное разрешение определяют количеством каналов, со­ответствующих ширине пика на половине его высоты (ПШПМ). Если ПШПМ соответствует примерно десяти каналам, погреш­ность ее определения составляет около 10%. Для более точных измерений можно пользоваться способами, указанными в ГОСТ 22252, разд. 2, или компьютерным анализом формы пика.

Количества каналов, соответствующих ПШПМ, определяют для соответствующих указанным временным интервалам пиков с по­мощью многоканального анализатора.