Частотомеры электронно-счетные Ч3-87

Назначение

Частотомеры электронно-счетные 43-87 (по тексту - частотомеры) предназначены для измерения частоты и периода синусоидальных и импульсных сигналов, измерения длительности импульсов, интервалов времени, отношения частот электрических сигналов, выдачи сигнала опорной частоты, выдачи информации о результатах измерений в персональную электронно-вычислительную машину (ПЭВМ) и управление от ПЭВМ.

Частотомеры имеют базовую модель 43-87 и две модификации 43-87/1, 43-87/2, отличающиеся количеством входов, диапазоном частот и пределами относительной погрешности по частоте встроенного опорного генератора.

4астотомеры применяются для измерения и контроля частотно-временных параметров сигналов в различных областях науки и техники, а также при эксплуатации и производстве радиоэлектронной аппаратуры.

Описание

Принцип действия частотомеров основан на счетно-импульсном методе, заключающемся в том, что счетный блок считает количество поступающих на его вход импульсов в течение определенного интервала времени.

При измерении частоты счетный блок считает количество импульсов, сформированных из входного (измеряемого) сигнала, за время длительности стробимпульса. Длительность стробимпульса (время счета) в этом режиме задаётся опорными частотами.

При измерении частоты непрерывного периодического сигнала исследуемый сигнал преобразуется в последовательность импульсов с периодом следования, равным периоду исследуемого сигнала.

При измерении периода или длительности импульсов счетный блок считает количество счетных импульсов опорной частоты (частоты заполнения ими меток времени) за время длительности стробимпульса. Длительность стробимпульса при этом равна измеряемому периоду или измеряемой длительности.

Запуск процесса измерений автоматический.

Результаты измерения представляются в формате индикации девять десятичных разрядов.

Внешний вид частотомера представлен на рисунке 1.

Место нанесения на частотомерах поверительного клейма приведено в приложений А.

Рисунок 1 - Частотомер электронно-счетный 43-87. Внешний вид.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1 Частотомеры по входу В измеряют частоту синусоидальных сигналов и частоту следования импульсных сигналов любой полярности в диапазоне частот от 0,1 Гц до 2 МГц при уровне входного сигнала:

- от 0,01 до 30 В среднеквадратического значения напряжения для сигнала синусоидальной формы при уровне помех не более 1 мВ;

- от ±0,1 до ±40 В пикового значения напряжения для сигнала импульсной формы при уровне помех не более ±3 мВ.

2 Частотомеры 43-87. 43-87/1 по входу С измеряют частоту синусоидальных сигналов в диапазоне частот от 1 до 250 МГц и частоту следования импульсных сигналов любой полярности с длительностью фронта импульсов не более 0.5 мкс в диапазоне частот от 0.1 Гц до 250 МГц при уровне входного сигнала:

- от 0,03 до 10 В среднеквадратического значения напряжения для сигнала синусоидальной формы при уровне помех не более 5 мВ:

- от ±0.1 до ±10 В пикового значения напряжения для сигнала импульсной формы при уровне помех не более ±10 мВ.

Уровень входного сигнала при входном сопротивлении (50±5) Ом не более 3 В среднеквадрадратического значения напряжения.

Длительность импульса входного сигнала не менее 2 нс.

3 4астотомеры 43-87 по входу D измеряют частоту синусоидальных сигналов в диапазоне частот от 220 МГц до 2,7 ГГц при уровне входного сигнала:

- от 0.03 до 1 В среднеквадратического значения в диапазоне частот от 220 МГц до 1 ГГц при относительном уровне и гармонических составляющих входного сигнала не более минус 25 дБ;

- от 0,02 до 20 мВт в диапазоне частот от 1 до 2.7 ГГц при относительном уровне и гармонических составляющих входного сигнала не более минус 25 дБ.

4 Относительная погрешность измерения частоты синусоидальных сигналов и частоты следования импульсных сигналов 8f не более значений пределов, вычисляемых по формуле [△fpaapl

8f = ±(|50| +--------),                                  (1)

fx

где 80 - относительная погрешность по частоте внутреннего или внешнего опорного генератора;

Afpa3p - аппаратная разрешающая способность, Гц, определяемая при измерении по входам В и С как Afpa3p = ±l/tC4c, где tC4c - время счета частотомеров по входам В и С в секундах; при измерении частоты по входу D - как Afpa3pD = ±64/tC4;

fx - измеряемая частота, Гц.

5 Время счета частотомера, формируемое из сигнала опорного генератора:

- 1, 10, 102, 103, 104 мс при измерении частоты по входам В и С;

- 64«1, 64*10, 64*102 мс при измерении частоты по входу D.

6 Частотомеры имеют встроенный опорный генератор с номинальным значением частоты:

- 5 МГц для частотомеров 43-87, 43-87/1;

- 10 МГц для частотомера 43-87/2.

Относительная погрешность по частоте встроенного опорного генератора через 1 ч после включения и самопрогрева не более:

- ±1*10'7 для частотомеров 43-87, 43-87/1;

- ±1*10‘6 для частотомера 43-87/2.

Действительное значение частоты встроенного опорного генератора при выпуске частотомеров из производства установлено с допустимой погрешностью относительно номинального значения после времени самопрогрева 1 ч не более:

- ±5*10’9 для частотомеров 43-87, 43-87/1;

- ±4*10'8 для частотомера 43-87/2.

7 4астотомеры по входам А и В измеряют единичный и усредненный периоды сигналов синусоидальной или импульсной формы любой полярности при длительности импульсов не менее

0,5 мкс в диапазоне от 1мкс до 104 с (от 1 МГц до Ю-4 Гц) при уровне входного сигнала:

- от 0,01 до 30 В среднеквадратического значения напряжения для сигнала синусоидальной формы;

- от ±0,1 до ±40 В пикового значения напряжения для сигнала импульсной формы.

4исло усредняемых периодов входного сигнала: 10°, 10*, 102, 103, 104.

8 Период меток времени частотомеров формируется из сигнала встроенного или внешнего опорного генератора: 10'7, IO’6, 10'5, 10’4, 10’3с.

9 Относительная погрешность измерения периодов сигналов синусоидальной формы и сигналов импульсной формы с длительностью фронта импульсов более половины периода меток времени частотомеров 8т не более значений пределов, вычисляемых по формуле

То

8Т = ±(|50| ± |8зап | + -----),                                    (2)

пТх

где 80 - относительная погрешность по частоте встроенного или внешнего опорного генератора;

53ап - относительная погрешность уровня запуска;

То - период меток времени, с;

п - число усредняемых периодов;

Тх - период входного сигнала, с.

10 Относительная погрешность уровня запуска 8зап определяется по формуде

Зош Катг+ Un

Ззап ±2

(3)

nSTx

где Катг - коэффициент ослабления входного аттенюатора, устанавливаемый кнопкой 1:1/1:10 и равный соответственно 1 или 10;

Зош - утроенное среднее квадратическое значение шума измерительного тракта в рабочей полосе частот, приведенное ко входу и равное 10'3 В;

Un - пиковое значение помехи входного сигнала, В;

S - крутизна перепада напряжения входного сигнала в точке запуска, В/с;

При импульсной форме входного сигнала с длительностью фронта импульсов не более половины периода меток времени частотомеров относительная погрешность измерения 5т не более значений, вычисляемых по формуле

То

5Т = ±(|5О|+-----),                                       (4)

пТх

11 Частотомеры измеряют отношение частоты электрического сигнала, поступающего на вход В, к частоте электрического сигнала, поступающего на вход А.

Частотомеры 43-87, 43-87/1 измеряют отношение частоты электрического сигнала, поступающего на вход С, к частоте электрического сигнала, поступающего на вход А.

Диапазон высшей из сравниваемых частот:

- по входу С от 1 до 250 МГц для синусоидального сигнала и от 0,1 Гц до 250 МГц для импульсного сигнала;

- по входу В от 10'4 Гц до 1 МГц синусоидального и импульсного сигнала.

Уровни и форма входных сигналов по входам В и С соответствуют пунктам 1) и 2).

Диапазон низшей из сравниваемых частот по входу А от 10'4 Гц до 1 МГц синусоидального и импульсного сигнала.

Уровни и форма входных сигналов по входу А соответствуют пункту 7).

Число усредняемых периодов сигнала низшей из сравниваемых частот 10°, 101, 102, 103, 104.

12 Относительная погрешность измерения отношения частот Зп/ц не более значений пределов, вычисляемых по формуле

f2

Зп/е = ±(33ап2 +-----),                              (5)

fl«n2

где Ззап2 _ погрешность запуска канала, на который поступает сигнал с частотой f2;

fi    - высшая из частот сравниваемых сигналов, Гц;

f2     - низшая из частот сравниваемых сигналов, Гц;

п2 - число усредняемых периодов сигнала с частотой f2.

13 Частотомеры измеряют по входам А и В длительность импульсов любой полярности от 1 мкс до 104 с при частоте следования импульсов не более 500 кГц и уровне входного сигнала от 0,1 до 40 В амплитудного значения.

14 Абсолютная погрешность измерения длительности импульсов Atx, с, не более значений пределов, вычисляемых по формулам:

- при суммарной длительности фронта и среза измеряемых импульсов более половины периода меток времени частотомеров                                              , ...

А1Х = ±[|30 | tx + (тф + тс)/2 + То] ,                                      (6) / , v \

tx - измеряемая длительность импульса, с;

Тф, тс - длительность фронта и среза измеряемого импульса соответственно, с;

То - период меток времени, с;

- при суммарной длительности фронта и среза измеряемых импульсов не более половины периода меток времени частотомеров

Atx = ±(|50 | tx + То)                                                  (7)

15 Частотомеры измеряют по входам А и В интервалы времени между фронтом/срезом импульсного сигнала любой полярности, поступающего на один вход и фронтом/срезом импульсного сигнала любой полярности, поступающего на другой вход.

Диапазон измерения интервалов времени от 1 мкс до 104 с.

Уровни и длительность входных импульсных сигналов соответствуют 5.14.

16 Абсолютная погрешность измерения интервалов времени Atx, с, не более значений пределов, вычисляемых по формуле

Atx = ±(|50 | tx + То),                                                    (8)

где 80        - относительная погрешность по частоте встроенного или внешнего опорного

генератора;

tx - измеряемый интервал времени, с;

То - период меток времени, с.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на переднюю панель частотомеров методом шелкографии и на титульные листы эксплуатационной документации типографским методом.

Комплектность

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ГОСТ 12.2.091-2002 “Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования”.

ГОСТ 22261-94 “Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия”.

ГОСТ 22335-98 “Частотомеры электронно-счетные. Общие технические требования и методы испытаний”.

ТУ BY 100363840.068-2007 “Частотомер электронно-счетный 43-87. Технические условия”.

МРБ МП. 1797 - 2007 “Частотомер электронно-счетный 43-87. Методика поверки”.

Заключение

Частотомеры электронно-счетные 43-87 соответствуют требованиям ГОСТ 12.2.091-2002, ГОСТ 22261-94, ГОСТ 22335-98 и ТУ BY 100363840.068-2007.

Межповерочный интервал - не более 12 месяцев, для частотомеров, предназначенных для применения, либо применяемых в сфере законодательной метрологии.

Научно-исследовательский центр испытаний средств измерений и техники БелГИМ.

220053, г.Минск, Старовиленский тракт, 93, тел. 334-98-13.

Аттестат аккредитации № BY/112 02.1.0.0025