Частотомеры электронно-счетные Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6

Назначение

Частотомеры электронно-счетные Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6 (далее частотомеры) предназначены для измерения частоты, периода, отношения частот непрерывных синусоидальных или импульсных сигналов, а в моделях Ч3-85/5, Ч3-85/6 дополнительно временного интервала, фазового сдвига между сигналами, длительности, коэффициента заполнения и количества импульсов.

Описание

Электронно-счетные частотомеры Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6 построены на сверхбольших интегральных схемах и технологии ПЛИС. Частотомеры Ч3-85/5 и Ч3-85/6 имеют функции измерения частоты, периода, временного интервала, длительности импульса, коэффициента заполнения, количества импульсов, разности фаз, отношения частот. Частотомеры Ч3-85/4 не имеют функций измерения временного интервала, длительности импульса, коэффициента заполнения, количества импульсов, разности фаз. При выполнении частотных измерений по каналу 1 обеспечивается статистическая обработка результата измерения: среднее, минимальное, максимальное и относительное значения, СКО, девиация Аллана. Частотомеры имеют встроенный кварцевый генератор с тактовой частотой 10 МГц, а также вход для подключения внешнего источника тактовой частоты 5 МГц или 10 МГц. Приборы имеют перестраиваемый измерительный частотный диапазон, малые размеры, простую систему управления.

Три модификации (модели) частотомеров различаются числом разрядов индикатора, опциями расширения частотного диапазона и измерительными функциями.

Фотография общего вида частотомеров представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Фотография общего вида частотомеров

На задней панели частотомеров (рисунок 2) расположены разъем шнура сетевого питания, гарантийная пломба, выход опорного генератора, входы внешнего запуска и внешнего опорного генератора, а также наклейка с указанием используемой в частотомере опции опорного генератора.

Рисунок 2 - Фотография задней панели частотомеров

Технические характеристики

1 Основные отличия в моделях:

Таблица 1

2 Характеристики Канала 1 и 2 для частотомеров Ч3-85/5, Ч3-85/6. Для частотомеров Ч3-85/4 -только канала 1.

2.1 Диапазоны измеряемых частот:

Связь DC: от 1 мГц до 200 МГц,

Связь по входу AC: от 1 МГц до 200 МГц (входное сопротивление 50 Ом),

Связь по входу AC: от 30 Гц до 200 МГц (входное сопротивление 1 МОм)

2.2 Диапазон измеряемых периодов: от 5 нс до 1000 с (Связь DC)

2.3 Диапазоны уровней входного сигнала:

от 50 мВскз до 1 Вскз для синусоидального сигнала,

от 150 мВпик-пик до 4,5 Впик-пик для импульсного сигнала

2.4 Входное сопротивление: 1 МОм/35 пФ или 50 Ом

2.5 Входной аттенюатор: х1 или х10

2.6 Фильтр нижних частот: 100 кГц

2.7 Уровень синхронизации: от - 5В до+ 5В

3 . Характеристики Канала 2 для частотомеров Ч3-85/4.

3.1 Диапазон измеряемых частот (периодов):

Опция 1: от 100 МГц до 3 ГГц (от 0,33 нс до 10 нс),

Опция 2: от 200 МГц до 6,5 ГГц (от 0,15 нс до 1,6 нс)

3.2 Диапазоны уровней входного сигнала:

- 27 дБм ... +19 дБм с опцией 1 для частот от 100 МГц до 3 ГГц

- 20 дБм ... +13 дБм с опцией 2 для частот от 100 МГц до 200 МГц

- 27 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 200 МГц до 4 ГГц

- 20 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 4 ГГц до 5,5 ГГц

- 15 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 5,5 ГГц до 6 ГГц

- 10 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 6 ГГц до 6,5 ГГц

3.3 Входное сопротивление: 50 Ом

4 Характеристики Канала 3 для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6

4.1 Диапазоны измеряемых частот (периодов):

от 100 МГц до 3 ГГц (от 0,33 нс до 10 нс) с опцией 1

от 200 МГц до 6,5 ГГц (от 0,15 нс до 1,6 нс) с опцией 2

от 6,5 ГГц до 12,4 ГГц (от 0,08 нс до 0,15 нс) с опцией 3

от 6,5 ГГц до 16 ГГц (от 0,0625 нс до 0,15 нс) с опцией 4

4.2 Диапазоны уровней входного сигнала:

- 27 дБм . +19 дБм с опцией 1 для частот от 100 МГц до 3 ГГц

- 20 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 100 МГц до 200 МГц

- 27 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 200 МГц до 4 ГГц

- 20 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 4 ГГц до 5,5 ГГц

- 15 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 5,5 ГГц до 6 ГГц

- 10 дБм . +13 дБм с опцией 2 для частот от 6 ГГц до 6,5 ГГц

- 25 дБм . +10 дБм с опцией 3 для частот от 6,5 ГГц до 12,4 ГГц

- 14 дБм . +10 дБм с опцией 4 для частот от 6,5 ГГц до 7,5 ГГц

- 15 дБм . +10 дБм с опцией 4 для частот от 7,5 ГГц до 16 ГГц

4.3 Входное сопротивление: 50 Ом

5 Измерительные функции

5.1 Диапазон измерения длительности интервала времени между импульсами, поступающими на вход 1 и 2: от 10 нс до 10000 с;

5.2 Диапазон измерения длительности импульсов (только для входа 1): от 10 нс до 5000 с;

5.3 Диапазон измерения коэффициента заполнения импульсов (только для входа 1): от 0,0001 до 0,9999;

5.4 Диапазон измерения разности фаз двух синхронных синусоидальных сигналов, поступающих на вход 1 и 2 (в диапазоне частот до 1 МГц): от 0° до 360°.

6 . Характеристики внутреннего кварцевого генератора

6.1 Номинальное значение частоты внутреннего кварцевого генератора 10 МГц

6.2 Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте за год 80

Таблица 2

7 Абсолютная погрешность измерения частоты и периода рассчитывается по формуле:

A f, Р = ±( 8 0 + 8зап    Au A) • f (P) (1),

t сч t сч       t сч

где 80 - относительная погрешность по частоте внутреннего кварцевого генератора, приведенная в таблице 2;

\ и - системная составляющая погрешности;

\и - погрешность индикатора;

8 зап - относительная погрешность, обусловленная системой запуска;

t сч - установленное время счета прибора.

f - измеряемое значение частоты, P - измеряемое значение периода

Системная составляющая погрешности \сис:

140-9- для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/6

7Ч0-8- для частотомеров Ч3-85/5

Погрешность индикатора Ли:

540-10 - для частотомеров Ч3-85/4, Ч3-85/6

140-8- для частотомеров Ч3-85/5

Относительная погрешность, обусловленная системой запуска рассчитывается по формуле:

(15мВ + 0,005 • Uзап ) • 2 + Uшума

8 зап = -------------------------------------- (2),

т

зап

где изап - уровень запуска;

ишум сигнала - эффективное шумовое напряжение входного сигнала;

тзап - скорость нарастания сигнала в точке запуска, В/с 8 Абсолютная погрешность измерения временных интервалов и длительности импульсов (для частотомеров Ч3-85/5, Ч3-85/6) рассчитывается по формуле:

AT,т =± (80 • T(т) + 8зап • T(т) + Ар)   (3),

где T (т)- измеряемый временной интервал или длительность импульсов;

8зап -погрешность, обусловленная системой запуска, определяемая по формуле (2);

Погрешность разрешения индикатора \р:

± 5 нс - для частотомеров Ч3-85/5,

± 4 нс - для частотомеров Ч3-85/6

9 Абсолютная погрешность измерения сдвига фаз

кфаз = ±(3 нс ■ /изм ■ 360 + 0,05°) - для частотомеров Ч3-85/5     (4),

кфаз = ±(2,5 нс ■ Опм ■ 360 + 0,01°) - для частотомеров Ч3-85/6    (5)

где f изм - измеряемая частота;

10 Абсолютная погрешность измерения коэффициента заполнения импульсов

А К. = ±(0,0001 + AQm + (80 • т + 8зап + 1,5нс) • f „„ ) (6),

где AQRMS - среднеквадратическая погрешность измерения, определяемая по формуле (7) т - длительность импульса;

fxM - измеряемая частота сигнала;

8 зап -погрешность, обусловленная системой запуска, определяемая по формуле (2);

A Qrms = ± V(AР2 + 2 • 8 „ 2) • (1 + Q2) • f„м (7),

где кр - погрешность разрешения индикатора:

± 2,5 нс - для частотомеров Ч3-85/5,

± 500 пс - для частотомеров Ч3-85/6;

S зап -погрешность, обусловленная системой запуска, определяемая по формуле (2); Q - измеряемый коэффициент заполнения импульсов;

fU3M — измеряемая частота сигнала

11 Абсолютная погрешность измерения количества импульсов: ±1 импульс

12 Абсолютная погрешность измерения отношения частот определяется по формуле:

A fi/f2: —1— F2 ’ tC4 (8), где

F2 - Измеренная частота по каналу 2; t сч - установленное время счета прибора 13 Общие характеристики:

13.1 Габаритные размеры, не более, мм:

длина

ширина

высота

13.2 Масса прибора, не более, кг

14 Рабочие условия применения:

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносят типографским способом на обложку руководства по эксплуатации и на корпус частотомеров в правом верхнем углу индикаторной панели.

Комплектность

Частотомер                                                          1 шт.

Шнур питания                                                     1 шт.

Измерительный кабель BNC-BNC                                   1 шт.

Предохранитель                                                   2 шт.

Руководство по эксплуатации                                           1 экз.

Методика поверки                                                    1 экз.

Коробка упаковочная                                                 1 шт.

Поверка

осуществляется по документу 54882137/3-13МП «Частотомеры электронно-счетные Ч3-85/4, Ч3-85/5, Ч3-85/6. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «ЦСМ Московской области» 13 декабря 2013 г.

Основные средства поверки:

- стандарт частоты рубидиевый FS725 № Госреестра 31222-06, погрешность частоты за год ±540-10;

- стандарт частоты и времени водородный Ч1-76А, № Госреестра 23671-02, погрешность ± 1,5-10’12 за год;

- компаратор частотный Ч7-1014, № Госреестра 40727-09, погрешность ± 1,5-10’12 за год;

- генератор импульсов 81150А, № Госреестра 41402-09, частотный диапазон от 1 мкГц до 240 МГц, погрешность c внешней опорной частотой ± 5М0-10 (± 1,5М0-12) за год;

- генератор сигналов измерительный E8257D с опцией 540, № Госреестра 36797-08, диапазон частот от 250 кГц - 40 ГГц, погрешность c внешней опорной частотой ± 540-10 (± 1,5-10’12) за год;

- вольтметр диодный компенсационный В3-49, № Госреестра 5477-76, пределы измерения 10 мВ - 100 В, диапазон частот 20 Гц - 1000 МГц, относительная погрешность 5U< ± (0,2+(0,08/Цизм))%.

Сведения о методах измерений

Методики (методы) измерений приведены в руководстве по эксплуатации частотомеров.

Нормативные документы

ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

Техническая документация фирмы изготовителя.

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.