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超高频微伏表检定规程
超高频微伏表检定规程
VerificationRegulationofVHFMicrovoltMeter
本检定规程经国家计量局于1983年10月26日批准,并自1984年10月1日起施行。
归口单位:
中国计量科学研究院
起草单位:
中国计量科学研究院
本规程技术条文由起草单位负责解释。
本规程主要起草人:
叶道生(中国计量科学研究院)
周信豪(中国计量科学研究院)
超高频微伏表检定规程
本规程适用于新生产、使用中和修理后的DW2型超高频宽带外差电压表和300HMz以下的同类型的超高频微伏表(以下简称被检表)的检定。
一、概述
被检表是选频式宽带测量仪器。
它由探头、主机及外接附加衰减器组成。
它主要用于工厂、科研单位及实验室作高频小电压测量。
同时也可用来测量衰减、调制度、频率及频谱分析等。
二、主要技术指标
本章规定以DW2型宽带外差电压表为例,其它微伏表按说明书规定。
1频率范围:
0.1~300MHz
2频率误差:
±2%±100kHz
3整机噪声
宽带:
≤6μV(6~300MHz)
窄带:
≤10μV(0.1~0.3MHz)
≤2μV(0.3~300MHz)
加上40dB附加衰减器后,本机噪声电平≤15μV。
4校核电压:
输出阻抗为75Ω,频率为30MHz,电压为1mV。
5校核电压误差:
≤±0.5dB
6电压测量范围:
0~15mV。
使用附加衰减器后,电压可扩展到1.5V。
7电压测量误差
0.1~85MHz±1.5dB
使用附加衰减器时:
0.1~85MHz±2.0dB
85~230MHz±2.5dB
230~300MHz±3.0dB。
8调幅度测量误差
(0~80)%±5%(载频30MHz,调制频率1kHz)
9频偏测量误差
(0~80)kHz~5kHz(载频30MHz,调制频率1kHz)。
10输入阻抗:
1MHz以下时,输入阻抗约5MΩ,并联电容6.5pF,接上40dB衰减器后为2pF。
三、检定条件
(一)环境条件
11电源电压:
50Hz,220V±2%。
12环境温度:
15~25℃,在一个测量周期内,室温变化不超过±1℃。
13相对湿度:
(65±15)%
14气压:
(760±30)mmHg
(二)标准设备
15经过校准的微电位计及配套的直流测试设备,频率范围为直流~300MHz,电压准确度为±(1~2.5)%。
参考仪器:
WD-1型微电位计及WDC-2型直流测试仪。
DO-7型高频小电压校准装置。
16校准接收机:
频率范围为0.1~300MHz,整机非线性≤±0.3dB。
参考仪器:
RS-2和RS-3型校准接收机或DO16型高频微伏校准装置。
17频率计:
频率范围为0.1~300MHz,准确度优于10-3。
参考仪器:
E325型数字式频率计:
DW-3型外差式频率表。
18调制度仪:
载频为30MHz,调制频率为1kHz,调幅度基本误差≤±2%,频偏基本误差≤±3%。
参考仪器:
TF-2型调制度仪和BE-4型调制度仪
(三)辅助设备
19频率为0.1~300MHz的信号发生器
20标准信号发生器
21专用T形头
22L16型专用连接器(见检定规程JJG279-81附录3)
23L16型50Ω固定衰减器
24交流电子稳压器
四、检定项目及检定步骤
(一)工作正常性检查
25被检表各旋钮应能按要求灵活转动。
指示表应能机械调零,外观无严重机械损伤。
26被检表应备有附件及说明书。
27被检表通电10分钟后,按说明书步骤操作,指示表应能正常工作。
(二)噪声电平检查
28被检表预热30分钟后进行自校“电压范围”开关放到15μV挡,整机噪声应满足:
宽带≤6μV(6~300MHz)
窄带≤10μV(0.1~0.3MHz)
≤2μV(0.3~300MHz)
加上40dB衰减器后≤15μV。
否则,被检表需进行修理。
(三)频率刻度检定
29被检表的每个波段分别检定高、中、低三个频率点。
30被检表自校后,按图1连接各仪器。
31将被检表频率度盘放到选定的频率刻度上,调节信号发生器输出和频率,使被检表指示最大值,这时由频率计读出频率道,记入附录2“频率刻度检定结果”中。
按公式
(1)计算频率刻度误差。
式中:
fx--示值;
fN--实际值。
图1检定频率刻度方框图
(四)校核电压的检定
32被检表自校后,“电压范围”开关放到1.5mV挡。
按图2连接各仪器,并通过L16型专用连接器将被检表探头插入到微电位计输出端。
33在30MHz上调节信号发生器输出电压,使被检表指示到1mV。
同时记下微电位计热电势值。
图2检定校核电压方框图
34进行交直流替代,读出微电位计的高频输出值,并记入附录2“校核电压检定结果”中,按公式
(2)计算校核电压误差。
式中:
V--标称值(1mV);
VN--实际值。
(五)电压检定
35被检表的第一波段选一个频率点,在该频率点上分别检定10mV、1mV、100μV和10μV的电压,对于DW2型宽带电压表,在85MHz以上必须带附加衰减器,这时分别检定100mV、10mV和1mV的电压。
根据需要,可以适当增减检定的频率点和电压点。
36根据表1和表2的要求按图3连接各仪器,对接收机进行外定标。
表1适用于检定10mV以下的电压
接收机型号
衰减器
微电位计输出V
接收机低电平定标点A0
RS2
26dB
10mV
60dB
RS-3
25dB
10mV
60dB
DO16
20dB
10mV
60dB
表2适用于检定大于10mV的电压
37在选定的频率点上调节信号发生器输出,使微电位计输出10mV电压,将接收机衰减度盘放在表1(或表2)对应的定标点上,调谐接收机和调节增益,使电平指示表指针指在中线位置。
此时,接收机定标完毕。
38被检表自校后,用专用T形头按图4连接各仪器。
图3定标接收机方框图
图4检定电压方框图
39在第37条的频率点上调节信号发生器输出,使被检表分别指示在选定的电压检定点上,然后调节接收机衰减度盘,使电平指示表指针重新指在中线位置。
此时分别读出衰减度盘值A,并记入附录2“电压检定结果”中,按公式(3)计算电压误差。
式中:
δV--电压误差(dB);
Vx--示值;
Vf--微电位计输出标准值(10mV);
A0--接收机定标时衰减度盘示值(dB);
A--接收机测量时衰减度盘示值(dB)。
40为了操作简便,可以固定微电位计输出直流电压V0为10mV,在各个频率点上对接收机外定标时,只需维持微电位计相同的热电势即可。
此时,按公式(4)计算电压误差。
式中:
δV--电压误差(dB);
V0--微电位计直流输出电压值(10mV);
Δf--微电位计的高频-直流差。
41刻度检定
41.1在30MHz、1.5mV挡,选择被检表电压为0.5、1和1.5mV。
41.2重复步骤36、37、38和39(或40)条,进行刻度检定。
(六)调幅度检定
42被检表调幅度检定点选30%、60%和80%。
43按图5连接各仪器,由标准信号发生器输出载频30MHz,调制频率1kHz的调幅信号。
图5检定调制度方框图
44按说明书调整被检表后,调节标准信号发生器调幅度输出,使被检表指示在选定的调幅度数值上。
45用调制度仪测出下调幅值,记入附录2“调幅度检定结果”中。
按公式(5)计算调幅度误差。
式中:
Mx--示值;
M0--实际值。
(七)频偏的测试
46被检表频偏的测试点选30kHz,60kHz和80kHz。
47按图5连接各仪器,由标准信号发生器输出载频为30MHz,调制频率为1kHz的调频信号。
48按说明书调整被检表后,调节标准信号发生器频偏输出,使被检表指示在选定的频偏数值上。
49用调制度仪测出下频偏值,记入附录2“频偏测试结果”中,按公式(6)计算频偏误差。
`
式中:
Fx--示值;
F0--实际值。
五、检定结果的处理
50经检定符合本规程要求的被检表,发给检定证书;检定不符合本规程要求的被检表,发给检定结果通知书,并说明不合格情况。
51工作正常的仪器,检定周期最长为一年,必要时可随时送检。
附录
附录1检定证书格式
附录2检定记录格式
频率刻度检定结果
校核电压检定结果
频率30MHz
电压检定结果
*微电位计输出电压(高频、直流)mV
*校准接收机定标准值dB
注:
带*者,出证时不给出。
调幅度检定结果
载频30MHz
调制频率1kHz
`
频偏测试结果
载频30MHz
调制频率1kHz
附录3微电位计简介和电压校准系统误差
(一)微电位计原理
微电位计由热偶和电阻串联组成,它们都有良好的频率响应。
当微电位计分别加入高频电流和直流电流时,如果热偶的热电势相同,则微电位计的高频输出电压值Vf就等于对应的直流输出电压值V0。
微电位计原理图
但是,实际上微电位计存在一定的频响(即高频-直流差Δf)。
Vf与V0的关系为:
Vf=V0(1+Δf)。
微电位计检定的珠误差εN为:
εN≤±(1~2.5)%(频率≤500MHz)。
(二)检定被检表校核电压时标准器的误差
微电位计在30MHz时的准确度εN≤±1%。
可见,微电位计作为标准器能满足检定要求。
(三)检定被检表电压时校准系统的误差
1微电位计到100MHz时,误差εN≤±2%;到300MHz,εN≤±2.5%。
2校准接收机整机非线性εA≤±0.3dB。
3校准系统误差(按绝对值相加)。
对f≤85MHzε校=0.47dB对f≤300MHzε校=0.50dB。
可见,此校准系统能满足被检表电压检定的要求。
附录4电压检定的另一种方法
在第35~39条电压检定中,如果校准接收机质量良好,可以用微电位计在选定的各个频率点对接收机进行一次定标。
这样,已定标的接收机就能用来检定被检表电压。
操作步骤如下:
1对校准接收机定标
1.1检定电压的频率点重复第35条。
1.2参考表4-1,并按图3连接各仪器。
1.3在选定的频率点上调节信号发生器输出,使微电位计输出电压Vf=10mV,接收机度盘放在高电平定标点A0=60dB处,调谐频率及增益,使电平指示表指针指中线位置。
表4-1
1.4接收机转到自校位置,在不动增益条件下调节度盘位置,使指针重新指中线位置。
此时,记下接收机新的自校衰减度盘值B。
2用接收机检定电压
2.1重复第35条。
2.2在本附录1.1款选定的频率点上,接收机衰减度盘放在B处进行自校。
2.3被检表自校后,按图4连接各仪器(注意:
接收机必须带上定标时的衰减器)。
2.4当检定电压Vx≥10mV时,在规定的电压检定点上,记下接收机衰减度盘值A,并记入附录2“电压检定结果”中,按公式(3)计算电压误差。
2.5当检定电压Vx≤10mV时,按图4在高电平A0=60dB处和低电平A0=60dB处进行高低电平转换。
2.6在选定的电压检定点上读出接收机衰减度盘值A,并记入附录2“电压检定结果”中,仍按公式(3)计算电压误差。
2.7若固定微电位计直流输出电压V0=10mV,可参看第40条。
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