ĐLVN 115:2003 pps

3 văn bản kỹ thuật đo lờng việt nam ĐLVN 115 : 2003 Máy tạo sóng - Quy trình hiệu chuẩn Generators - Methods and means of calibration 1 Phạm vi áp dụng Văn bản kỹ thuật ny quy định quy trình hiệu chuẩn các máy tạo sóng có dải tần từ 0,03 GHz đến 26,5 GHz. 2 Các phép hiệu chuẩn Phải lần lợt thực hiện các phép hiệu chuẩn ghi trong bảng 1. Bảng 1 TT Tên phép hiệu chuẩn Theo điều mục của QTHC 1 Kiểm tra bên ngoi 5.1 2 Kiểm tra kỹ thuật 5.2 3 Kiểm tra đo lờn g 5.3 Xác định sai số tơn g đối thiết lậ p tần số tín hiệu 5.3.1 Xác định độ khôn g ổn định tần số tín hiệu 5.3.2 Xác định mức cực đại v g iới hạn điều chỉnh tần số tín hiệu ở đầu ra không chuẩn của máy tạo sóng cao tần 5.3.3 Xác định sai số thiết lậ p mức chuẩn của tín hiệu v sai số thiết lập suy giảm đầu ra chuẩn của máy tạo sóng 5.3.4 Xác định các tham số của má y tạo són g khi lm việc ở chế độ điều chế xung. 5.3.5 Xác định các tham số của má y tạo són g khi lm việc ở chế độ điều chế biên độ hình sin 5.3.6 Xác định hệ số méo p hi tu y ến dạn g đờn g bao của tín hiệu ra bị điều chế. 5.3.7 4 ĐLVN 115 : 2003 1 2 3 Xác định sai số tần số điều chế ở chế độ điều chế trong 5.3.8 Xác định sai số cơ bản thiết lậ p hệ số điều chế biên độ 5.3.9 Xác định sai số p hụ thiết lậ p hệ số điều chế biên độ trong dải tần điều chế. 5.3.10 Xác định độ di tần k ý sinh của tín hiệu điều chế biên độ 5.3.11 Xác định các tham số của má y tạo són g khi lm việc trong chế độ điều chế tạo sóng hình sin 5.3.12 Xác định hệ số méo p hi tu y ến dạn g đờn g bao của tín hiệu ra bị điều chế tần số 5.3.13 Xác định điện á p của tín hiệu điều chế n g oi 5.3.14 Xác định sai số cơ bản thiết lậ p độ di tần 5.3.15 Xác định sai số p hụ thiết lậ p độ di tần tron g dải tần điều chế 5.3.16 Xác định điều chế biên độ k ý sinh của tín hiệu điều chế tần số 5.3.17 Xác định hệ số són g đứn g 5.3.18 Xác định độ khôn g ổn định mức tín hiệu 5.3.19 3 Phơng tiện hiệu chuẩn Khi tiến hnh hiệu chuẩn cần sử dụng các phơng tiện phù hợp với chỉ tiêu kỹ thuật cho trong bảng 2. Bảng 2 TT Tên phơng tiện hiệu chuẩn Đặc trng kỹ thuật danh định 1 2 3 1 Tần kế điện tử với các bộ biến đổi v khối biến đổi. Dải tần từ 0 đến 26,5 GHz, độ ổn định tần số của bộ dao động gốc sau 24 giờ l 5.10 -9 . 2 Máy đo công suất với các bộ biến đổi Dải tần từ 0,03 GHz đến 26,5 GHz .Giới hạn đo công suất từ (12 ữ 6000) W. Sai số tơng đối đo công suất 7 %. 5 ĐLVN 115 : 2003 Bảng 2 TT Tên phơng tiện hiệu chuẩn Đặc trng kỹ thuật 3 Vôn mét chuẩn Dải tần từ 10 kHz đến 1000 MHz. Giới hạn điện áp từ 10 mV đến 3 V. Sai số đo 4 %. 4 Thiết bị đo suy giảm Dải tần từ 20 MHz đến 26,5 GHz 5 Máy hiện sóng Dải thông từ (0 ữ 10) MHz. Hệ số lệch không nhỏ hơn 10 mV/cm 6 Máy phát xung Dải tần (1 ữ 1000) MHz 7 Máy phát tín hệu Dải tần từ 20 Hz đến 300 MHz 8 Các bộ suy giảm Dải tần từ (0 ữ 26,5) GHz 9 Các đờng dây đo Dải tần từ 0,03 đến 17,5 GHz. Sai số 10 % 10 Máy đo hệ số điều chế biên độ Dải tần sóng mang từ (0,01 ữ1500) MHz . Dải tần điều chế từ 0,03 đến 200 kHz. Dải đo hệ số điều chế biên độ từ (0,1 ữ100) %. 11 Máy đo điện trở ton phần Dải tần từ (0,02 ữ 1) GHz. Sai số tơng đối theo hệ số sóng đứng 7 % . 12 Máy đo điều chế Dải tần số sóng mang từ (0,15 ữ 500) MHz. Dải tần điều chế từ (0,03 ữ 15) kHz. Dải đo hệ số điều chế biên độ 0,1 100 %. Dải đo độ di tần từ (0,3 ữ 3,10 4 ) Hz. Sai số tơng đối đo 3 5 %. 13 Máy đo méo phi tuyến Dải tần từ (20 ữ 2.10 5 ) Hz. 4 Điều kiện hiệu chuẩn Khi tiến hnh hiệu chuẩn phải đảm bảo các điều kiện sau đây: - Nhiệt độ môi trờng: (20 5) o C ; - Độ ẩm: (65 15) % RH; - áp suất : (750 30) mmHg; - Điện áp nguồn nuôi: U = (1 + 0,02) U d ; (50 + 0,5) Hz 6 ĐLVN 115 : 2003 Trong đó: U : điện áp nguồn nuôi; U d : điện áp danh định của nguồn nuôi. 5 Tiến hnh hiệu chuẩn 5.1 Kiểm tra bên ngoi Phải kiểm tra bên ngoi theo các yêu cầu sau đây: 5.1.1 Máy tạo sóng cần hiệu chuẩn phải nguyên vẹn, không bị hỏng cơ khí, các núm nút điều khiển dễ dng. 5.1.2 Cầu chì đèn hiệu đúng trị số v không hỏng hóc. 5.2 Kiểm tra kỹ thuật Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây: 5.2.1 Xác định chính xác giá trị điện áp nguồn nuôi của máy tạo sóng. Nối cáp nguồn vo mạng điện có điện áp nguồn nuôi tơng ứng, bật công tắc, nguồn đèn chỉ thị phải sáng. Sấy máy theo chỉ dẫn của từng loại máy tạo sóng. Nếu không có chỉ dẫn thì sấy ít nhất 30 phút. 5.2.2 Thiết lập một vi giá trị tần số v mức điện áp. Quan sát chỉ thị ghi nhận các giá trị tần số v mức điện vừa đặt. Các giá trị đọc đợc phải tơng ứng với các giá trị tần số v mức điện áp vừa thiết lập. Máy lm việc bình thờng phải đạt các yêu cầu sau: máy phải có khả năng thiết lập mức tín hiệu theo chỉ thị trên ton bộ dải tần trong chế độ dao động liên tục. Kiểm tra khả năng điều chế tín hiệu cao tần ở chế độ điều chế trong ở một tần số bất kỳ trong dải tần. 5.3 Kiểm tra đo lờng Máy tạo sóng dải tần từ 0,03 GHz đến 26,5 GHz đợc hiệu chuẩn theo trình tự nội dung, phơng pháp v các yêu cầu sau: 5.3.1 Xác định sai số tơng đối thiết lập tần số tín hiệu Sai số thiết lập tần số đợc xác định bằng phơng pháp so sánh giá trị tần số danh định đợc thiết lập trên máy cần kiểm tra với giá trị tần số đo đợc trên tần kế chuẩn. Sơ đồ hiệu chuẩn mắc theo hình 1. 7 ĐLVN 115 : 2003 Hình 1: Sơ đồ hiệu chuẩn sai số thiết lập tần số Máy tạo sóng cao tần lm việc trong chế độ dao động liên tục với công suất ra cực đại, hoặc với mức chuẩn đã quy định trong thuyết minh kỹ thuật. Nhờ bộ suy giảm để đa mức tín hiệu cần thiết đến đầu vo tần kế chuẩn bảo đảm cho tần kế hoạt động bình thờng. Tiến hnh đo tại 3 tần số ở tất cả các băng tần của máy tạo sóng. ở các máy có một băng tần thì tiến hnh đo tại 5 tần số. Nếu tần số tín hiệu có liên quan đến việc điều chỉnh bằng tay thì tại mỗi điểm đo cần thực hiện hai lần đo: dịch chuyển tần số từ giá trị lớn hơn v từ giá trị nhỏ hơn đến giá trị tần số cần đo. Nghĩa l dịch chuyển từ trái đến giá trị cần đo ta đợc f 1 , dịch chuyển từ phía phải đến đúng giá trị đo ta đợc f 2 . 2 ff f 21 do + = (1) Sai sai số tơng đối thiết lập tần số đợc tính theo công thức: 100 f ff dn dndo f = [%] (2) Trong đó: f dn : tần số danh định thiết lập trên máy tạo sóng. Kết quả đo đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn theo bảng 1 của phụ lục 1. Sai số đo đợc, không đợc vợt quá giá trị sai số cho phép trong thuyết minh kỹ thuật. 5.3.2 Xác định độ không ổn định tần số tín hiệu Độ không ổn định tần số tín hiệu đợc xác định bằng phơng pháp so sánh hai giá trị đo đợc trên tần kế mẫu sau một thời gian t. Sơ đồ hiệu chuẩn độ không ổn định tần số đợc mắc nh hình 1. Máy tạo sóng lm việc trong chế độ phát liên tục. Thiết lập giá trị tần số của máy cần kiểm tra theo thang máy tạo sóng. Đo tần số của máy tạo sóng bằng tần kế chuẩn với giá trị l f 01 . Qua khoảng thời gian t, giá trị đo đợc trên tần kế l f 02 . Khoảng thời gian ny đợc quy định trong thuyết minh kỹ thuật của máy tạo sóng. Máy tạo sóng cần hiệu chuẩn Suy giảm Tần kế chuẩn 8 ĐLVN 115 : 2003 Độ không ổn định tần số f đợc xác định bằng % theo công thức: 100 f ff 01 0201 f = [%] (3) Tiến hnh đo một lần trên tất cả các băng tần của máy tạo sóng. Kết quả đo đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn theo bảng 2 của phụ lục 1. Độ không ổn định tần số không đợc vợt quá giá trị cho phép trong thuyết minh kỹ thuật. 5.3.3 Xác định mức cực đại v giới hạn điều chỉnh mức tín hiệu ở đầu ra không chuẩn của máy tạo sóng cao tần. Mức cực đại của đầu ra chuẩn đợc đo trực tiếp bằng oát mét hoạc vônmét. Sơ đồ hiệu chuẩn đợc mắc theo hình 2 (a) hoặc 2(b). (a) (b) Hình 2 : Sơ đồ hiệu chuẩn mức ra cực đại Mức ra cực đại đợc đo ở đầu ra không chuẩn của máy tạo sóng. Máy tạo sóng lm việc tại chế độ phát liên tục, núm điều chỉnh mức tín hiệu thiết lập mức cực đại ở đầu ra của máy tạo sóng. Mức ra tín hiệu đợc kiểm tra bằng oátmét hoạc vônmét. Tiến hnh đo tại tất cả các băng tần. Mức cực đại của tín hiệu đầu ra không chuẩn không đợc nhỏ hơn giá trị ghi trong thuyết minh kỹ thuật của máy tạo sóng cao tần cần kiểm tra. Để xác định giới hạn điều chỉnh mức tín hiệu của máy tạo sóng cao tần, sơ đồ kiểm tra đợc mắc theo hình 3. Hình 3: Sơ đồ xác định giới hạn điều chỉnh mức tín hiệu Má y tạo sóng cần hi ệ u chuẩn Bộ su y giảm Má y tạo sóng cần hi ệ u Bộ suy g iảm Oát mét hoạc vôn mét Má y tạo sóng cần hiệu chuẩn Bộ su y g iảm đo lờng Đầu tách sóng Ganvanomét 9 ĐLVN 115 : 2003 Máy tạo sóng lm việc ở chế độ phát liên tục. Mức tín hiệu thiết lập ở vị trí tơng ứng với mức ra nhỏ nhất. Bộ suy giảm đặt ở vị trí suy giảm nhỏ nhất A 1 dB, đánh dấu mức chỉ thị trên Ganvanomet. Sau đó điều chỉnh bộ suy giảm cho độ suy giảm lớn nhất, mức tín hiệu thiết lập ở vị trí công suất lớn nhất. Thay đổi suy giảm của bộ suy giảm đo lờng. Sao cho mức chỉ thị của Ganvanomet về vị trí đánh dấu. Ghi giá trị suy giảm của bộ suy giảm A 2 dB. Giới hạn điều chỉnh mức tín hiệu của máy tạo sóng đợc xác định bằng hiệu A 2 - A 1 . Giới hạn điều chỉnh mức tín hiệu ở đầu ra không chuẩn của máy tạo sóng không đợc nhỏ hơn giá trị đã cho trong thuyết minh kỹ thuật. Kết quả đo đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn theo bảng 3 của phụ lục kèm theo. 5.3.4 Xác đinh sai số thiết lập mức chuẩn của tín hiệu v sai số thiết lập độ suy giảm ở đầu ra chuẩn của máy tạo sóng. Xác định sai số thiết lập mức chuẩn của tín hiệu Sơ đồ hiệu chuẩn mắc theo hình 4. Hình 4: Sơ đồ hiệu chuẩn sai số mức chuẩn của tín hiệu Tiến hnh đo ở tần số lớn nhất của dải tần. Oát mét hoạc vôn mét đo trực tiếp mức chuẩn của tín hiệu ở đầu ra chuẩn của máy tạo sóng. Sai số thiết lập mức chuẩn của tín hiệu đợc tính theo công thức: 100 P PP P do dodn = [%] (4) Trong đó: P dn : giá trị danh định công suất chuẩn hoặc điện áp chuẩn; P d : giá trị đo đợc của công suất chuẩn hoặc điện áp chuẩn. Kết quả đo đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn theo bảng 4 phụ lục, sai số xác thiết lập mức chuẩn không đợc vợt quá giá trị cho phép ghi trong thuyết minh kỹ thuật. Sai số thiết lập độ suy giảm ở đầu ra chuẩn đợc xác định nhờ thiết bị đo suy giảm. Tiến hnh đo tại các tần số biên của dải tần máy tạo sóng.sai số thiét lập suy giảm A đợc xác định theo công thức: A = A dn - A d (5) Trong đó: A dn : giá trị suy giảm thiết lập trên máy tao sóng; A d : giá trị suy giảm đo đợc trên thiết bị suy giảm chuẩn. Má y tạo són g Oát mét ho ặ c vôn mét 10 ĐLVN 115 : 2002 Kết quả đo đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn theo bảng 4 ở phụ lục 1. Sai số đo đợc không đợc vợt quá giá trị cho phép ghi trong thuyết minh kỹ thuật. 5.3.5 Xác định tham số của máy tạo sóng khi lm việc ở chế độ điều chế xung Sơ đồ xác định tham số của máy tạo sóng khi lm việc ở chế độ điều chế xung đợc mắc theo hình 5. Hình 5: Sơ đồ hiệu chuẩn các tham số của máy tạo sóng khi lm việc ở chế độ điều chế xung Phơng pháp xác định l quan sát v đo trực tiếp bằng máy hiện sóng các tham số: - Sai số thiết lập độ rộng xung; - Sự khác biệt của các độ rộng xung ra so với xung điều chế ở chế độ điều chế ngoi; - Độ rộng sờn trớc v sờn sau; - Độ không đồng đều đỉnh xung. Khi đo các tham số trong chế độ điều chế xung ngoi nhờ máy hiện sóng thì phải kiểm tra xung điều chế. Sau đó đa đến đầu vo máy hiện sóng tín hiệu đã qua tách sóng. Độ rộng sờn trớc v sờn sau xung v sự sai lệch của độ rộng xung ra đợc kiểm tra ở ba tần số đầu, giũa, cuối của dải tần ở mức 0,5 của biên độ xung khi giá trị độ rộng xung l lớn nhất v bé nhất. Sự sai lệch của độ rộng xung ra so với xung điều chế đợc xác định theo công thức: u = u đc - u t.song (6) Trong đó: u đc : độ rộng xung điều chế; u t.song : độ rộng xung tách sóng. Má y tạo sóng cần hiệu chuẩn Đầu tách sóng Má y hiện sóng Má y p hát xun g chuẩn 11 ĐLVN 115 : 2003 Độ rộng sờn trớc v sờn sau xung đợc xác định giũa mức 0,1v 0,9 của biên độ xung khi giá trị độ rộng xung l lớn nhất v bé nhất tại 1 tần số của dải tần.Độ không đồng đều đỉnh xung đợc xác định theo công thức: 100 AA AA 2U minmax minmax + = [%] (7) A max v A min l giá trị lớn nhất v bé nhất của biên độ xung. Giá trị đo đợc ghi vo bảng 5 của biên bản hiệu chuẩn v không đợc vợt quá giá trị cho phép ghi trong thuyết minh kỹ thuật. 5.3.6 Xác định các tham số của máy tạo sóng khi lm việc trong chế độ điều chế biên độ hình sin (các tham số diễn biến). 5.3.7 Xác định hệ số méo phi tuyến dạng đờng bao của tín hiệu ra bị điều chế Xác định hệ số méo dạng đờng bao của tín hiệu điều chế biên độ đợc xác định theo sơ đồ hình 6. Hình 6: Sơ đồ xác định hệ số méo dạng đờng bao của tín hiệu điều chế Tín hiệu bị điều chế từ đầu ra của máy máy tạo sóng đợc đa đến máy đo điều chế. Đầu ra thấp tần của máy đo điều chế đợc nối đến đầu vo của máy đo méo phi tuyến sẽ chỉ trực tiếp giá trị hệ số méo dạng đờng bao của tín hiệu điều chế. Tiến hnh đo khi máy tạo sóng lm việc trong chế độ điều chế trong v điều chế ngoi với hệ số điều chế biên độ theo yêu cầu của thuyết minh kỹ thuật. Tiến hnh xác định hệ số méo ở 3 tấn số sóng mang v 3 tần số điều chế (đầu, giữa, cuối). Kết quả đo đợc ghi vo bảng 5 ở phụ lục 1. Giá trị đo đợc không đợc vợt quá giá trị cho phép ghi trong thuyết minh kỹ thuật. 5.3.8 Xác định sai số tần số điều chế ở chế độ điều chế trong Tần số điều chế đợc đo bằng tần kế chuẩn qua máy đo hệ số điều chế biên độ. Sơ đồ hiệu chuẩn đợc mắc theo hình 7. Má y tạo sóng cần hiệu chuẩn Má y đo điều chế Má y đo méo phi tuyến 12 ĐLVN 115 : 2003 Hình 7: Sơ đồ xác định sai số tần số ở chế độ điều chế xung trong Tín hiệu điều chế biên độ với hệ số điều chế 30 % đợc đa đến đầu vo máy đo điều chế. ở đầu ra thấp tần của máy đo điều chế đợc nối đến tần kế chuẩn của máy đo điều chế. Sai số tần số điều chế đợc tính theo công thức: 100 F FF F d ddn = [%] (8) Trong đó: F dn : giá trị tần số điều chế danh nghĩa; F d : giá trị tần số đo đợc trên tần kế chuẩn. Kết quả đo đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn theo bảng 7 phụ lục 1. Sai số đo đợc không đợc vợt quá giá trị ghi trong thuyết minh kỹ thuật. 5.3.9 Xác định sai số cơ bản thiết lập sai số điều chế biên độ Sai số cơ bản thiết lập hệ số điều chế biên độ đợc xác định nhờ máy đo hệ số điều chế biên độ. Sơ đồ hiệu chuẩn đợc mắc theo hình 8. Hình 8: Sơ đồ xác định hệ số cơ bản thiết lập hệ số đIều chế biên độ Tiến hnh đo ở tần số điều chế 1000 Hz tại 3 tần số của giải sóng mang (đầu, giữa, cuối thang). Sai số cơ bản thiết lập hệ số điều chế biên độ đợc tính theo công thức: 2 MM MM duoitren dno + = [%] (9) Trong đó: M dn : giá trị hệ số điều chế biên độ thiết lập trên máy tạo sóng cần hiệu chuẩn; M trên : giá tri hệ số điều chế biên độ đo đợc trên máy đo chỉ số điều chế biên độ khi ấn núm đo trên; M dới : giá trị hệ số điều chế biên độ đo đợc trên máy đo hệ só điều chế biên độ khi ấn nút đo dới. Má y tạo són g cần hiệu chuẩn Má y đo điều chế Tần kế chuẩn Má y tạo són g cần hiệu chuẩn Má y đo hệ số điều chế biên độ [...].. .ĐLVN 115 : 2003 Kết quả đo đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn theo bảng 8 ở phụ lục 1 Sai số đo không vợt quá giá trị cho phép ghi trong ghi trong thuyết minh kỹ thuật 5.3.10 Xác định sai số phụ thiết lập... 10 trong phụ lục 1 Giá trị Fks đo đợc không đợc vợt quá giá trị ghi trong thuyết minh kỹ thuật Nếu vợt quá các giá trị ghi trong thuyết minh kỹ thuật thì không đợc hiệu chuẩn các thông số tiếp theo 13 ĐLVN 115 : 2003 5.3.12 Xác định các thông số của máy tạo sóng khi lm việc trong chế độ điều chế tần số hình sin (các tham số điều tần) 5.3.13 Xác định hệ số méo phi tuyến dạng của đờng bao của tín hiệu... kiểm tra lm việc trong chế độ điều chế tần số trongở tần số 1000 Hz tại 3 tần số sóng mang đầu giữa v cuối Khi mức tín hiệu gần với giá tri gốc Phép đo đợc tiến hnh ở tất cả các giới hạn đo di tần 14 ĐLVN 115 : 2003 Sai số cơ bản quy đổi thiết lập độ di tần (tính ra %) đợc tính theo công thức: o = Fdn + Fdo.1000 100 F [%] (11) Trong đó: Fdn : giá trị độ di tần danh địnhtrên thang máy tạo sóng; Fđo.1000:... biên bản hiệu chuẩn theo bảng 15 ở phụ lục 1 Điều chế biên độ ký sinh không đợc vợt quá giá trị đã ghi trong thuyết minh kỹ thuật 5.3.18 Xác định hệ số sóng đứng Sơ đồ hiệu chuẩn đợc mắc theo hình 11 15 ĐLVN 115 : 2003 Máy tạo sóng Dây đo hoặc máy đo điện trở ton phần (máy đo hệ số sóng đứng) Bộ suy giảm khử ghép Máy tạo sóng cần hiệu chuẩn Bộ chỉ thị Hình 11: Sơ đồ xác định hệ số sóng đứng Tiến hnh đo... chuẩn (1) Bộ suy giảm đo lờng (2) Đầu tách sóng (3) Biến trở R1 Microampemet (4) Biến trở R2 E nguồn dòng 1 chiều (0,1-3V) R3= 0,5-2 k K Hình 12: Sơ đồ hiệu chuẩn xác định độ không ổn định mức tín hiệu 16 ĐLVN 115 : 2003 Xác định độ không ổn định mức tín hiệu nh sau: ở đầu vo tách sóng (3) thiết lập mức tín hiệu 10- 4 W Microampemet (4) Thiết lập độ nhạy nhỏ nhất Đóng khoá K, điều chỉnh R1, R2 thiết lập . 3 văn bản kỹ thuật đo lờng việt nam ĐLVN 115 : 2003 Máy tạo sóng - Quy trình hiệu chuẩn Generators - Methods and means of. méo p hi tu y ến dạn g đờn g bao của tín hiệu ra bị điều chế. 5.3.7 4 ĐLVN 115 : 2003 1 2 3 Xác định sai số tần số điều chế ở chế độ điều chế trong 5.3.8 . GHz .Giới hạn đo công suất từ (12 ữ 6000) W. Sai số tơng đối đo công suất 7 %. 5 ĐLVN 115 : 2003 Bảng 2 TT Tên phơng tiện hiệu chuẩn Đặc trng kỹ thuật 3 Vôn mét chuẩn Dải