ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ И РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ (ВНИИФТРИ)

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ УСИЛИТЕЛЕЙ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ МИ 196-79

Москва ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ 19 8 0

РАЗРАБОТАНА Всесоюзным ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ)

Директор В. К. Коробов Руководитель темы А. А. Сокова Исполнитель И. А. Клочко

ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ сектором госиспытаний и стандартизации ВНИИФТРИ

Руководитель сектора И. И. Турунцова Исполнитель И. Ш. Генфон

УТВЕРЖДЕНА Научно-техническим советом ВНИИФТРИ 30 июля 1976 г. (протокол № 7)

УДК

МЕТОДИКА

ПОВЕРКИ УСИЛИТЕЛЕЙ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ

МИ 196-79

Настоящая методика распространяется на усилители внутриклеточных потенциалов (УВП) с входным током не более 10“^п А, предназначенные для измерения внутриклеточных потенциалов от 1 до 200 мВ в диапазоне частот от 1 до 10 кГц, с погрешностью 10 % и более, и устанавливает методы и средства их первичной и периодических поверок.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки УВП выполняют операции, указанные в табл. 1.

Таблица 1

со о Ь ж Обязательность проведения операции при: Операция поверки Номер rtyi I    методики II _ выпуске из иронзнодства и после ремонта эксплуатации и хранении Внешний осмотр 4.1 Да Да Опробование 4.2 Да Да Определение погрешности коэффициента уси- 4.3.1 Да Да леиия и его нестабильности Определение неравномерности амплитудно-час- 4.3.2 Да Нет тотной характеристики 4.3.3 Определение входной емкости Да Нет Определение входного тока 4.3.4 Да Да Определение постоянной времени усилителя 4.3.5 Да Нет контура положительной обратной связи (ПОС) 4.3.6 Да Определение шумового сопротивления усилите* Да ля контура ПОС 4.3.7 Да Определение дрейфа нуля Нет Определение погрешности напряжения калиб- 4.3.8 Да Нет ратора амплитуды © Издательство стандартов, 1980 2 Зак. 124 1

2 Зак. 124

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

4.1.    Внешний осмотр. При внешнем осмотре проверяют: наличие технического описания и инструкции по эксплуатации, наличие необходимой комплектности для проведения поверки, отсутствие механических повреждений, мешающих нормальному функционированию прибора.

Приборы не комплектные или имеющие механические повреждения к дальнейшей поверке не допускают.

4.2.    Опробование. При опробовании на осциллографе проверяют действие органов управления и регулирования.

Приборы, имеющие неисправности, непригодны, и к дальнейшей поверке их не допускают.

4.3.    Определение метрологических параметров.

4.3.1. Погрешность коэффициента усиления и его нестабильность определяют косвенным методом без электрода. Для этого измеряют напряжение на входе U_BX и на выходе U_Bblx поверяемого УВП. В качестве источника входного сигнала используют генератор синусоидального напряжения. Частота устанавливается, равной 20 Гц.

Схема измерений приведена на рис. 1.

Погрешность коэффициента усиления 6_У в процентах вычисляют по формуле

Ьк=—-^и~*^н • 100,    (1)

^кн

где kn=l)₀ыт!йвх — измеренное значение коэффициента усиления; к_И — номинальное значение коэффициента усиления.

Нестабильность коэффициента усиления 6_Н в процентах вычисляют по формуле

где Uпых2» ^Лшхз и Uвых4 соответственно выходные напряжения, измеренные при постоянном уровне напряжения U_BX через 15, 30 и 45 мин после измерения напряжения 0_вых1.

2*

Значения погрешности коэффициента усиления и его нестабильность не должны превышать указанных в эксплуатационной документации на поверяемый прибор.

4.3.2. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики определяют косвенным методом но разности максимального и минимального значений амплитуд, измеряемых на выходе УВП. Сигнал, подаваемый на вход УВП, имеет синусоидальную форму; поочередно устанавливаются следующие значения частоты: 0, 20, 100 Гц, f0,9.1 Ю и fo,9- Значение частоты /_0>9 приведено в эксплуатационной документации на поверяемый прибор, где также указано значение входного напряжения, которое поддерживается постоянным.

Схема измерения представлена на рис. 2.

□—ш—ш

Рис. 3. Схема определения    постоянной

времени    усилителя

ПОС:

/—электрический эквивалент микроэлектрода; 2—УВП; 3—частотомер

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики б/ в процентах рассчитывают по формуле

Ъ/= У*»*-?" fe°.100,    (3>

0МО

где £/+_{ых тах}—значение измеренной амплитуды выходного сигнала УВП, максимально отличающейся от Uюо в положительную сторону, мВ; £/^_{х та}х“" значение измеренной амплитуды выходного сигнала УВП, максимально отличающейся от Um в отрицательную сторону, мВ; и_т — измеренная амплитуда выходного сигнала на частоте 100 Гц, мВ.

Значение неравномерности амплитудно-частотной характеристики не должно превышать указанного в эксплуатационной документации на поверяемый прибор.

4.3.3.    Входную емкость С_вх определяют методом непосредственной оценки при помощи измерителя емкостей на входной клемме УВП с отключенным электродом. Значение входной емкости не должно превышать указанного в эксплуатационной документации на поверяемый прибор.

4.3.4.    Входной ток определяют косвенным методом, измеряя методом непосредственной оценки напряжение на выходе УВП* вызванное прохождением входного тока УВП через калибровоч-

4

ное сопротивление R_Kt измеряемое в МОм. Схема измерения приведена на рис. 3.

Входной ток УВП в амперах вычисляют по формуле

“    Лн-Лк-Л.х

где k„ — установленный коэффициент усиления (максимальное его значение); U_hЬ1Г— измеренное напряжение на.выходе УВП при подключенном сопротивлении У?_к, мВ; U₀ — измеренное напряжение на выходе УВП при замкнутом сопротивлении R_K, мВ.

Максимальное допустимое значение Uо оговаривается в эксплуатационной документации. Значение сопротивления калибровочного резистора также приведено в эксплуатационной документации.

Полученное значение входного тока не должно превышать указанного в эксплуатационной документации.

4.3.5.    Постоянную времени усилителя контура ПОС Т₀ определяют косвенным методом по частоте резонанса /_р* системы «электрический эквивалент микроэлектрода—усилитель», измеряемой на границе срыва генерации. Схема измерений приведена на рис. 4. При подключенном ко входу усилителя электрическом эквиваленте микроэлектрода ручкой регулировки глубины ПОС добиваются самовозбуждения системы, затем глубину ПОС уменьшают до границы срыва генерации. Частоту резонанса /_р в килогерцах измеряют частотомером, подключенном к входу усилителя.

Постоянную времени усилителя контура ПОС в миллисекундах определяют по формуле

Т* = -₂ ^2,5'^10<„->    (5)

/р* Я* •(СвхЧ’Св)

где Д_э и С₀ — параметры электрического эквивалента микроэлек-трода в МОм и пФ, указанные в эксплуатационной документации; С_ох — емкость входа усилителя, пФ, определенная в п. 4.3.3. Значение постоянной времени Т₀ не должно превышать приведенного в эксплуатационной документации на поверяемый прибор.

4.3.6.    Шумовое сопротивление усилителя контура ПОС /?_шк определяют косвенным методом, измеряя в критическом режиме работы системы «электрический эквивалент микроэлектрода — УВП» на ес выходе методом непосредственной оценки длительность среза контрольного импульса и среднее квадратическое напряжение

5

В зависимости от конструкции УВП дрейф нуля определяют в виде одной из двух зависимостей — температурной или временной. Схема измерения приведена на рис. 6. Процедура измерения: для определения температурной зависимости дрейфа нуля УВП помещают в термостат и, изменяя его температуру от 20 до 40°С за 15 мин, записывают значение U_wT на самописце.

Дрейф нуля при t = °С в милливольтах рассчитывают по формуле

где Uxpt_x\ Uivti* Uip/,'* Uарt<— максимальные отклонения от нулевого уровня за 15 мин через 15, 30, 45 и 60 мин после начала записи, мВ; t_u и /_к — температуры в начале и конце записи дрейфа соответственно; k — коэффициент усиления УВП.

Дрейф нуля U_wt за 15 мин в милливольтах определяют при температуре 20°С и рассчитывают по формуле

/ г _ ^uap.    гр    ггЬ^др    г_4    /0\

^идр ^т—    ГТТ    »

где (У_дрг,» и_ярт_%, и_л9г,н U_xpT_t —максимальные отклонения от нулевого уровня за 15 мин через 15, 30, 45 и 60 мин после начала записи, мВ.

Значение /?_а оговорено в эксплуатационной документации.

Значение дрейфа нуля не должно превышать указанного в эксплуатационной документации на поверяемый прибор.

4.3.8. Погрешность напряжения калибратора амплитуды определяют методом полного замещения сигналов калибратора постоянным напряжением, подаваемым на вход УВП и контролируемым на его выходе осциллографом. Процедура измерений: при включенном калибраторе амплитуды усиление на осциллографе устанавливают так, чтобы сигнал калибратора амплитуды занимал 60—80 % рабочей части экрана. На вход УВП от источника постоянного напряжения при включенном калибраторе подают сигнал, контролируемый вольтметром и подбираемый до совпадения амплитуд обоих сигналов на экране осциллографа.

Погрешность напряжения калибратора амплитуды б_к в процентах определяют по формуле

8_К = |-—^|* К».    (9)

где U_u—напряжение калибратора амплитуды, приведенное в эксплуатационной документации, мВ; U_K—постоянное напряжение на входе УВП, контролируемое вольтметром, мВ. Значение погрешности напряжения калибратора амплитуды УВП

7

не должно превышать указанного в эксплуатационной документации на поверяемый прибор.

5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

5.1.    Результаты поверки заносят в протокол, в котором указывают: наименование поверяемого прибора; его номер; тип; год выпуска; организацию, проводившую поверку; результаты поверки; дату поверки. Протокол подписывает поверитель.

5.2.    На УВП, прошедшие поверку в соответствии с требованиями настоящей методики, выдают аттестат установленной формы или делают отметку в паспорте.

5.3.    УВП, не удовлетворяющие требованиям настоящей методики, признают непригодными, к применению не допускают, и на них выдают справку с указанием причин непригодности.

в