Системы измерений электромагнитного поля СИ ЭМП

Назначение

Системы измерений электромагнитного поля (СИ ЭМП) (далее - системы) предназначены для измерений уровней напряженности электрического поля и плотности потока энергии (ППЭ) электромагнитного поля (ЭМП).

Описание

Функционально и конструктивно система состоит из следующих элементов:

- блока цифровой обработки и индикации (БЦОИ), являющегося измерительным устройством и предназначенного для измерений амплитуд сигналов, поступающих с выходов измерительных антенн, и пересчете их в напряженность поля или плотность потока энергии;

- блока индикации и управления (БИУ), предназначенного для обеспечения интерфейса оператора системы, выбора и индикации режимов работы и результатов измерений, изменения настроек системы;

- антенны измерительной АИ-1, предназначенной для преобразования электрических полей в соответствующие им переменные напряжения в тракте в диапазоне частот от 0,3 до 300 МГц;

- антенны измерительной АИ-2 и антенны измерительной логопериодической АИЛ, предназначенных для преобразования ЭМП в соответствующие им переменные напряжения в тракте в диапазоне частот от 1200 до 1300 МГц;

- кабеля антенны измерительной логопериодической АИЛ ИУШЯ.685661.142, являющегося распределенным аттенюатором;

- фиксированных коаксиальных аттенюаторов Д2М-18-10-01Р-01 и Д2М-18-20-01Р-01 с номинальными значениями ослаблений 10 и 20 дБ, соответственно, используемых при необходимости ослабления сигналов на входе БЦОИ;

- комплекта кабелей, обеспечивающих коммутацию и питание элементов системы.

Принцип действия системы основан на измерении напряжения на выходе антенны с известным коэффициентом калибровки (или коэффициентом усиления) и пересчете его в напряженность электрического поля (или ППЭ ЭМП).

Измерения напряженности ЭМП выполняются БЦОИ совместно с антеннами АИ-1, АИ-2 и АИЛ.

В состав БЦОИ входит блок детекторов, осуществляющий преобразование радиочастотного сигнала с выхода антенны в низкочастотный сигнал. Низкочастотный сигнал оцифровывается аналогово-цифровым преобразователем и пересчитывается в измеряемое значение напряженности электрического поля или ППЭ ЭМП. БЦОИ выполнен в защищенном металлическом корпусе. На передней панели БЦОИ расположено цифровое табло, тумблер включения питания, светодиодные индикаторы измеряемых величин и используемых антенн. На боковой панели БЦОИ расположен разъем для подключения БИУ, закрывающийся технологической заглушкой. БИУ состоит из вычислителя, монохромного жидкокристаллического дисплея и клавиатуры. БИУ выполнен в защищенном корпусе. Антенна АИ-1 состоит из электрически малой дипольной антенны, нагруженной на малошумящий согласующий усилитель. Для подключения к БЦОИ используется специализированный кабель. Антенна АИ-2 состоит из электрически малой дипольной антенны. Антенна АИЛ является логопериодической вибраторной антенной и предназначена для измерений ЭМП, создаваемого источниками высокой мощности. Антенна АИЛ применяется совместно с кабелем ИУШЯ.685661.142 и фиксированными аттенюаторами Д2М-18-10-01Р-01 и Д2М-18-20-01Р-01. Кабель

ИУШЯ.685661.142 имеет длину 100 м и обеспечивает распределенное поглощение мощности с выхода антенны АИЛ, дополнительные фиксированные аттенюаторы обеспечивают нормированное ослабление ослабленного сигнала. Антенны выполнены в пылевлагозащитных корпусах. Антенны подключаются к БЦОИ при помощи кабельных сборок с соединителями типа III по ГОСТ 13317-89.

Антенна осуществляет преобразование ЭМП в соответствующее ему переменное напряжение в тракте. В преобразователе переменное напряжение детектируется и оцифровывается. Оцифрованные значения напряжения через коэффициент калибровки антенны пересчитываются в напряженность ЭМП и в цифровом виде передаются на блок контроля ЭМП и пульт индикации. Антенны и датчики жестко механически крепятся друг к другу.

Внешний вид элементов системы, места пломбировки от несанкционированного доступа и нанесения знака утверждения типа приведены на рисунках 1-7.

*

Рисунок 1 - Внешний вид антенны измерительной АИ-1 * - место пломбировки от несанкционированного доступа

Рисунок 2 - Внешний вид антенны измерительной АИ-2 * - место пломбировки от несанкционированного доступа

Рисунок 3 - Внешний вид антенны измерительной логопериодической АИЛ * - место пломбировки от несанкционированного доступа

Рисунок 4 - Внешний вид кабеля антенны измерительной логопериодической АИЛ ИУШЯ.685661.142

Рисунок 5 - Внешний вид блока цифровой обработки и индикации (вид спереди)

** - место для нанесения наклейки

Рисунок 6 - Внешний вид блока цифровой обработки и индикации (вид сзади) * - место пломбировки от несанкционированного доступа

**

Рисунок 7 - Внешний вид блока индикации и управления

** - место для нанесения наклейки

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики системы приведены в таблице 1.

Таблица 1

Знак утверждения типа

наносится на лицевые панели блока цифровой обработки и индикации, блока индикации и управления в виде наклейки, а также на титульный лист эксплуатационной документации.

Комплектность

Комплект поставки системы приведен в таблице 2.

Таблица 2

Поверка

осуществляется по документу ИУШЯ.411734.024 МП «Инструкция. Системы измерений электромагнитного поля (СИ ЭМП). Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 20.05.2015 года.

Средства поверки:

генератор сигналов Г4-219 (рег. № 32580-13), диапазон частот от 1 Гц до 100 МГц, погрешность установки частоты не более 3 • 10-6, максимальный уровень выходного сигнала не менее 1 В, пределы основной погрешности установки выходного напряжения ± 1,0 дБ;

генератор сигналов высокочастотных SMR40 (рег. № 35617-07), диапазон частот от 10 МГц до 40 ГГц, выходная мощность не менее 0,1 Вт, пределы основной погрешности установки выходной мощности ± 1,0 дБ; относительная нестабильность частоты 1-10’8;

ваттметр поглощаемой мощности М3-108 (рег. № 30994-06), диапазон рабочих частот от 0 до 17,85 ГГц, пределы основной погрешности измерений ± 6%;

установка измерительная К2П-70 (рег. № 26236-03), диапазон частот от 20 Гц до 300 МГц, пределы основной погрешности измерений коэффициента калибровки измерительных антенн ± 1,0 дБ;

установка измерительная К2П-71 (рег. № 26235-03), диапазон частот от 0,2 до 37,5 ГГц, пределы основной погрешности измерений коэффициента калибровки измерительных антенн ± 1,0 дБ.

Сведения о методах измерений

«Система измерений электромагнитного поля (СИ ЭМП). Руководство по эксплуатации ИУШЯ.411734.024 РЭ».

Нормативные документы

1. ГОСТ 13317-89. «Элементы соединений СВЧ трактов измерительных приборов. Присоединительные размеры».

2. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

3. ГОСТ 8.097-73 ГСИ. «Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений напряженности магнитного поля в диапазоне частот от 0,01 до 300 МГц».

4. ГОСТ Р 8.574-2000 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности потока энергии электромагнитного поля в диапазоне частот от 0,3 до 178, 4 ГГц».

5. ИУШЯ.411734.024 ТУ. «Система измерений электромагнитного поля (СИ ЭМП) Технические условия».