ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ВАТТМЕТРЫ ВОЛНОВОДНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ МАЛОЙ МОЩНОСТИ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 5,64-37,5 ГГц

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

ГОСТ 8.397-80

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

Москва

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛИ

В. Д. Фрумкин (руководитель темы), В. Г. Чуйко, А. В. Мыльников ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта Л. К. Исаев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 июля 1980 г. № 3912

ГОСТ 8.397—ВО Стр. 9

⁶2/ = ^б2/+ТО    (8)

^2m ⁼ ®2/"^ Тяг'

Каждое из найденных значений основной погрешности поверяемого прибора не должно превышать значений, указанных в НТД на прибор конкретного типа.

4.4. Расчет погрешности поверки прибора А проводят на основании данных, полученных по методике, изложенной в п. 4.3.3 настоящего стандарта.

4.4.1. Расчет случайной погрешности поверки Д_сл проводят по формуле

где \х_п — коэффициент, выбираемый в зависимости от числа наблюдений, из ряда п=3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 25 \х_п =1,0; 0,73; 0,58; 0,48; 0,37; 0,31; 0,22; 0,18-Число измерений должно быть не менее трех и достаточным для того, чтобы случайная погрешность поверки не превышала 0,3 от класса точности ваттметра или допускаемого значения основной погрешности, указанной в НТД на ваттметр конкретного типа.

4.4.2. Расчет погрешности поверки прибора А проводят по формуле

д=    (Ю)

где Д_х—предел допускаемой погрешности воспроизведения импульсной мощности на согласованную нагрузку, которая при использовании компаратора М1-3, термистор-ного моста МЗ-22, калибраторов М1-6—Ml -11 или преобразователей мощности М5-40—М5-54 составляет 2,8%, Д_сл —случайная погрешность измерения, определяемая по формуле (9);

A_s —погрешность рассогласования.

Погрешность рассогласования для прибора поглощаемой мощности в процентах рассчитывают по формуле

А₃=2.|Г;|.|Г_П|    ₍11)

где \Г₉ ] модуль эффективного коэффициента отражения выхода калибратора,

Стр. 10 ГОСТ 8.397-80

\Г_П | —модуль коэффициента отражения на входе первичного измерительного преобразователя, рассчитываемого по формуле

р _ ^стК ^

^П~ KcTV+i" *

Погрешность рассогласования для прибора проходящей мощности в процентах рассчитывают по формуле

Д₂=2|Г₀||Л|    (12)

где |Г₀ |—модуль коэффициента отражения образцового первичного измерительного преобразователя;

|Г_Э)—модуль эффективного коэффициента отражения на выходе поверяемого прибора, вычисленный по формуле (1).

ЗА,

Весовой коэффициент т зависит от отношения i/‘_a2"_{i А} 2 и его следует определять по табл. 2.

Таблица 2

ЗА, 0 1 2 4 6 8 10 CD Y 0 0,53 0,7 0,85 0,93 0,97 0,98 1.0

5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

5.1.    Результаты государственной первичной поверки оформляют отметкой в паспорте.

5.2.    На приборы, признанные годными при государственной периодической поверке, выдают свидетельство установленной формы.

5.3.    Приборы, не удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта, к выпуску и применению не допускают

Редактор Я. М. Уварова Технический редактор Н. П. Замолодчикова Корректор Г. А. Юшина

Сдано в наб. 18.08.80 Подп. в печ. 15.10.80 1,0 п. л. 0,75 уч.-изд. л. Тир. 16000 Цена б коп.

Ордена «Знак Почета» Издательство стандартов, 123557, Москва, Новопресненский пер., 3. Калужская типография стандартов, ул. Московская, 256. Зак. 2533

Цена 5 коп.

ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ

Величина	Единица
	Наименование	Обозначение
		русское	меж д укд родное
ДЛИНА	метр	м	Ш
МАССА	килограмм	кг	kg
ВРЕМЯ	секунда	с	S
СИЛА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА	ампер	А	А
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ
ТЕМПЕРАТУРА	кельвин	К	К
КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА	моль	моль	mol
СИЛА СВЕТА	кандела	кд	cd
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ
Плоский угол	радиан	рад	rad
Телесный угол	стерадиан	ср	sr

ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ,ИМЕЮЩИЕ СОБСТВЕННЫЕ НАИМЕНОВАНИЯ

Величина Единица Выражение производной елпичцы наименование обозначение через другие единицы СИ через основные единицы СП Частота герц Гц — С“‘ Сила ньютон Н — МКГС“2 Давление паскаль Па Н/м2 М“‘ ‘КГ-С-2 Энергия, работа, количество теплоты джоуль Дж Ни М2'КÑє2 Мощность, поток энергии Количество электричества, ватт Вт Дж/с М^КГ'С”3 электрический заряд Электрическое напряжение. кулон Кл Ас с-А электрический потенциал вольт В Вт/А м2 -кг-с “Э*А-1 Электрическая емкость фарада Ф Кл/В м-2 -кг-1 -с4 -Аа Электрическое сопротивление ом Ом В/А м2-кг с -3 *A~2 Электрическая проводимость сименс См А/В м~2*кг-'-с3 А2 Поток магнитной индукции вебер Вб Вс м2-кгс"2 *А-' Магнитная индукция тесла Тл Вб/ м2 кг-с-2-А~‘ Индуктивность генри Гн Вб/А м2-кг*с~*-А-8 Световой поток люмен лм — кд-ср Г Освещенность люкс лк — М“2 ’КД-Ср ) Активность нуклида беккерель Бк — С"1 Доза излучения грэй гР — М2 *С“2

* В эти два выражения входит, наравне с основными единицами СИ, дополнительная единица—стерадиан.

УДК 621.317.784.089.6:006.354    Группа    Т.88.7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

ВАТТМЕТРЫ ВОЛНОВОДНЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ МАЛОЙ МОЩНОСТИ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ 5,64—37,5 ГГц Методы и средства поверки

State system for ensuring the uniformity of measurements Waveguide puise low-power meters at frequency range 5,64—37,5 GHz.

Methods and means of verifications

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 июля 1980 г. Ns 3912 срок введения установлен

с 01.01 1982 г.

На ящий стандарт распространяется на волноводные им-пульсн е ваттметры малой мощности в диапазоне частот 5,64—37,5 ГГц (далее — ваттметры), предназначенные для измерения пиковой мощности импульсно-модулированных колебаний, классов точности 6, 10, 15 и 25, выпускаемые по ГОСТ 13605-75, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической доверок.

1, ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки должны быть выполнены следующие операции:

внешний осмотр (п. 4.1); опробование (п. 4.2);

определение метрологических параметров (п. 4.3); определение коэффициента стоячей волны К_сtv на входе ваттметра поглощаемой мощности (п. 4.3.1);

определение модуля эффективного коэффициента отражения \Г_Э | на выходе ваттметров проходящей мощности (п. 4.3.2);

определение основной погрешности 6 поверяемого ваттметра (п. 4.3.3).

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. При проведении поверки должны быть применены средства, указанные в табл. 1.

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1980

Стр 2 ГОСТ 8.397-80

Та блиц а 1

Наименования средства поверки	Тип	Нормативно-техническая характеристика
Высокочастотные генера-	Г4—82,	Диапазон частот 5,6—10,5 ГГц,
торы сигналов	Г4—83	мощность 10—в—10“3 Вт, нестабильность частоты 1,5*10-4 f за 15 мин.
	Г4—111,	Диапазон частот 6,0—37,5 ГГц,
	Г4—115,	мощность 5 мВт,
	Г4—114	нестабильность частоты I0~4 f за 15 мин.
Волноводные измеритель-	Р1— 27,	Диапазон частот 6,85—37,5 ГГц,
ные линии	PL—28,	Кст v <1,03,
	Р1— 29, Р1—30, РЬ—31	погрешность 6%
	Р1—21, Р1—20, Р1—19, PI—ISA, Р1—12Л
Поляризационные измери-	РЗ—42,	Диапазон частот 5,64—12,05 ГГц,
тели полных сопротивлений	РЗ—41, РЗ—4Q	погрешность 4%
Микроамперметр	М—95А	Погрешность 1%
Волноводные вентили	Э6—42, Эб—43, Э6—44, Э6—45, Э6—46	Диапазон частот 5,64—25,86 ГГц
Осциллограф	01—65	Чувствительность 5 мВ/дел.
Образцовый термисторный	МТ—3	Пределы измерения 10—10000 мкВт,
мост		погрешность 0,5%
Ваттметр	М3—22	Пределы измерения 0—6000 мкВт, погрешность термисторного моста:
		„ „ , 0.5А+50
		zt(0,5+- р )%
Образцовые преобразо-	М5—40,	Диапазон частот 5,64—37,5 ГГц,
вагели мощности	Мд—4], М5—42, М5—43, М5—44, >45—45	погрешность 2%
Волноводный компаратор	Ml—3	Диапазон частот 5,64—37,5 ГГц,
импульсной мощности		погрешность 1,6%
Волноводные поляриза-	ДЗ—27,	Диапазон частот 5,64—37,5 ГГц,
ционные аттенюаторы	ДЗ—32А, ДЗ—33А, ДЗ—34А, ДЗ—35А, ДЗ—36А	погрешность 0,01—0,005 дБ

ГОСТ 8.397-80 Стр. 3 Продолжение табл. /

Наименование средства поверки Тип Нормативно-техническая характеристика Электронно-счетный частотомер 43—38 с блоками, ЯЗЧ—42, ЯЗЧ—43 Диапазон частот 0,1—10 ГГц Преобразователь частоты оитналов 45—13 Диапазон частот 10—70 ГГц Цифровой универсальный вольтметр В7-18 Пределы измерения 10—6—-103 В, погрешность 0,05% Волноводные образцовые преобразователи проходящей мощности null Пределы измерения 1.Q-4—10~2 Вт, погрешность 2,5% (для 2-го разряда — 1,2%), диапазон частот 6,64—37,5 ГГц

2.2.    Допускается применять другие, вновь разработанные или находящиеся в применении средства поверки, прошедшие метрологическую аттестацию в органах государственной или, с их разрешения, ведомственной метрологической службы и удовлетворяющие по точности требованиям настоящего стандарта.

2.3.    При определении Kctv применяют средства измерений, погрешность которых должна быть не более:

4% —для ваттметров классов точности 6; 10,0;

6% —для ваттметров классов точности 15,0; 25,0.

3. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

3.1.    При проведении поверки должны быть соблюдены нормальные условия по ГОСТ 22261-76 и нормативно-технической документации (далее — НТД) на прибор конкретного типа.

3.2.    Приборы должны быть полностью укомплектованы в соответствии с НТД на прибор конкретного типа.

3.3.    Средства поверки должны быть подготовлены к работе в соответствии с НТД на приборы конкретного тина.

3.4.    Погрешность установки частоты заполнения радиоимпульсов не должна превышать 0,1%.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

4.1. Внешний осмотр

При внешнем осмотре следует установить:

исправность фланцев первичного преобразователя;

отсутствие механических повреждений на поверяемом ваттметре.

Стр. 4 ГОСТ 8.397-80

4.2. Опробование

4.2.1.    При опробовании проверяют:    возможность установки

приборов на нулевую отметку при помощи нуль-корректоров при выключенном питании; четкость фиксации переключателей и возможность установки стрелочного (цифрового) указателя на нулевую отметку при включенном питании.

4.2.2.    Номинальное значение калибровочного сигнала устанавливают на всех шкалах, на которых предусмотрена калибровка.

4.2.3.    При повторных переключениях пределов измерений, при изгибе соединительных кабелей и шлангов питания (за исключением тракта СВЧ) показания прибора должны быть неизменными.

4.2.4.    Опробование проводят с каждым преобразователем на одной частоте его диапазона, на одном пределе, а на остальных пределах — на одной частоте любого из преобразователей в соответствии с НТД на ваттметр конкретного типа по схеме, приведенной на черт. 1.

1 -генератор СВЧ в режиме импульсной модуляции, 2—раз вязывающий аттенюатор, <?—поверяемый ваттметр Черт. 1

4.3. Определение метрологических параметров

Метрологические параметры определяют на частотах, соответствующих началу и концу диапазона (поддиапазона), и промежуточных частотах, кратных:    500    МГц в диапазоне измерения

5,64—17,44 ГГц и 2 ГГц в диапазоне измерения 17,44—37,5 ГГц. Число промежуточных частот должно быть минимальным и таким, чтобы разность между действительным значением частотного коэффициента на любой частоте и его значением, определяемым интерполяцией по значениям на ближайших калибровочных точках, не превышала 7г основной погрешности поверяемого прибора.

4.3.1. Определение коэффициента стоячей волны /С_сту на входе ваттметра поглощаемой мощности

Определение Кст v проводят с каждым преобразователем, входящим в комплект поверяемого ваттметра, при всех вариантах его соединения с высокочастотными переходами, аттенюаторами, кабелями и трансформаторами сопротивлений в тракт СВЧ, предусмотренных НТД на прибор конкретного типа, по схеме, приведенной на черт. 2, на частотах, указанных в п. 4.3.

В технически обоснованных случаях допускается проверка Kc-yv дополнительных узлов (аттенюаторов, кабелей) отдельно от преобразователей.

Кст V на каждой из частот не должен превышать значений, указанных в НТД на прибор конкретного типа.

4.3.2. Определение модуля эффективного коэффициента отражения \Г_В\ на выходе ваттметра проходящей мощности

При работе поверяемого ваттметра в режиме непрерывной генерации (НГ) определение \Г_Э | проводят одним из методов, приведенных в ГОСТ 8.392-80.

При работе поверяемого ваттметра только в режиме импульсной модуляции (далее — ИМ), определение \Г_Э f проводят по схеме, приведенной на черт. 3.

Черт. 3

В качестве индикатора неизменности уровня мощности применяют измерительную линию с компаратором Ml—3.

Короткозамыкатель следует перемещать последовательно через 0,05—0,06 \    —длина волны в волноводе) в интервале

0—0,6 A_g и изменять фазу коэффициента отражения на 18—20°. При этом зонд измерительной линии помещают в максимуме стоячей волны. Постоянства сигнала на индикаторе измерительной линии достигают регулировкой аттенюатора. Показание с индикатора поверяемого прибора а снимают при каждом положении ко-роткозамыкателя. Затем значения |Г_Э | вычисляют по формуле

—^cmjn

Стр. 6 ГОСТ 8.397-80

где a_min и а_тйХ — соответственно минимальное и максимальное

показания поверяемого прибора, Вт;

|Г_п 1 — модуль коэффициента отражения короткозамы-кателя, Г_п = 1.

Результаты измерения заносят в таблицу, форма которой приведена в рекомендуемом приложении.

4.3.3. Определение основной погрешности 6 поверяемого прибора

В режиме импульсной модуляции генератора СВЧ устанавливают частоту повторения и длительности радиоимпульсов в соответствии с НТД на прибор конкретного типа. При этом, если погрешность их установки специально не указана, то частоту и длительность импульса (на уровне 0,5 амплитуды) определяют по экрану осциллографа путем наблюдения радиоимпульса проде-тектированного преобразователем (см. черт. 4).

1—генератор СВЧ, 2—детекторный преобразователь компаратора импульсной мощности, 3—компаратор импульсной мощности, 4—вентиль; 5—осцил лограф, 6—калибратор мощности, 7—термисторный мост, 8—поверяемый ваттметр; 9—вольтметр Черт. 4

Форму огибающей радиоимпульса наблюдают на экране осциллографа или определяют по показаниям компаратора при плавном изменении задержки выборки в пределах длительности импульса. Форма должна быть прямоугольной с неравномерностью вершины не более 20%.

При поверке пиковых ваттметров находят временной интервал, в котором импульсная мощность максимальна, и который превышает минимальную длительность импульсов. Регулировкой задержки выборки компаратора устанавливают выборку в пределах найденного интервала.

Основную погрешность поверяемого прибора в процентах, отградуированного в единицах падающей мощности, определяют по формуле

6=(-^--l),    (2)

где Р_пов — мощность поверяемого прибора, Вт;

Р₀— мощность образцового прибора, Вт.

ГОСТ 8.397-80 Стр. 7

4.3.3.1.    Основную погрешность поверяемого ваттметра поглощаемой мощности определяют при помощи установки по схеме, приведенной на черт. 4.

В режиме НГ устанавливают уровень мощности Р₀ в соответствии с НТД на ваттметр конкретного типа по формуле

(3)

где а— коэффициент передачи калибратора,

Р_и —мощность по показаниям термисторного моста, Вт. Определение мощности Р_м с более высокой точностью проводят при помощи цифрового вольтметра, подключенного параллельно рабочему термистору, по формуле

Р_м= L    (4)

где U1 — показания вольтметра яри подаче мощности, В;

U₀ — показания вольтметра в отсутствии СВЧ сигнала, В;

R — рабочее сопротивление термистора, Ом.

Регулировкой уровня мощности генератора поддерживают показания компаратора постоянными; генератор переводят в режим ИМ и отсчитывают мощность по показаниям поверяемого прибора Р_поа , в ваттах.

4.3.3.2.    Определение основной погрешности ваттметра проходящей мощности проводят по схеме, приведенной на черт. 5.

1—генератор СВЧ; 2—детекторный преобразователь компаратора импульсной мощности; 3—компаратор импульсной мощности; 4—вентиль; 5—осциллограф; б>—поверяемый ваттметр; 7—первичный термисторный преобразователь; 8—термисторный мост; 9—вольтметр

Черт. 5

В режиме НГ уровень мощности Р₀ устанавливают в соответствии с НТД на ваттметр конкретного типа.

Л,=-- Ри,    (5)

где т) — коэффициент калибровки первичного термисторного преобразователя,

Р_и — мощность по показаниям термисторного моста, Вт. Регулировкой уровня мощности генератора показания компаратора поддерживают постоянными, генератор переводят в режим

Стр. 8 ГОСТ 8.397-80

ИМ и отсчитывают показания поверяемого прибора Р_п08 в ваттах.

Примечание. В пп. 4.3.3Л и 4.3.3.2 допускается обратный порядок отсчета. Р_пов устанавливают в режиме ИМ, показания компаратора поддерживают постоянными; генератор переключают в режим НГ и по формулам (3)—(5) определяют уровень мощности Р₀-

4.3.3.3.    Основную погрешность определяют на частотах, указанных в п. 4.3, на пределе измерения, указанном в НТД на ваттметр конкретного типа, с каждым преобразователем в трех отметках шкалы, соответствующих 0,3; 0,5 и 0,9 значений предела измерения. При остальных пределах измерения, а также при крайних рабочих значениях длительности и частоты повторения импульсов основную погрешность определяют на частотах, указанных в НТД на прибор конкретного типа.

4.3.3.4.    Основную погрешность на всех пределах измерений поверяемого ваттметра с неизменным характером шкалы определяют для каждого первичного измерительного преобразователя на частоте, при которой погрешность рассогласования минимальна, или на частоте калибровки.

Основную погрешность поверяемого прибора с одним из преобразователей допускается определять в последовательности, приведенной ниже.

На одном из пределов (например первом) при данной частоте (например/0 определяют основную погрешность 8[ по формуле (2) в трех отметках шкалы: k, I и т— 8[_к , 8[_t и 8[_т. Отклонение

погрешности у в двух отметках шкалы от погрешности в третьей вычисляют по формулам:

Tk=^b'ik—⁸w    (6)

йт⁼б_1т 8_и.

На той же частоте на i-м пределе измерения определяют основную погрешность 6/, на отметке шкалы I и вычисляют основные погрешности б[_А и 8\_т на отметках шкалы k и т соответственно и отклонение погрешности по формулам:

^б1*=^би-т*;

⁶L=⁶S/-v_m;    (7)

Vi=⁶l/—⁶i/-

На другой частоте (например /г) определяют основную погрешность 6'₂₁ на отметке шкалы I, а затем вычисляют основную погрешность на отметках шкалы k и т соответственно на всех пределах измерения по формулам: