Способ поверки высокочастотных калибраторов фазы и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 037 А 2 19) 25/ 1)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТ инение ьского Г.С,МиВ,В,СоОд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ. 1298680 кл, 6 01 й 25/00, 1985,(54) СПОСОБ ПОВЕРКИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КАЛИБРАТОРОВ ФАЗЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: для электро- и радиотехнических измерений и при сличении фазовых мер друг с другом, например образцовых мер с эталоном. Сущность изобретения: устройство, реализующее способ. включает калибраторы 1,5, конвертер 2, генератор 3, фазоизмеритель 4, блоки 6,7,11, линии 8,9,10 связи. Выполнение фазоизмерителя двухканальным, введение конвертера 2 и блока 6 позволяетповысить точность измерений. 2 с. и 1 з,п, ф-лы, 1 ил, 1 табл.Изобретение относится к области электро- и радиотехнических измерений и может быть применено при сличении фазовыхмер друг с другом, например, образцовыхсредств измерений с эталоном, и являетсядополнительным к авт. св. М 1298680,Цель изобретения - повышение точности при обеспечении одновременной поверки и калибраторов фазы (где и = 2,3,4.),которые различаются по частоте, а такжеповышение точности при обеспечении одновременной поверки двух калибраторовфазы, которые различаются по частоте,На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства поверкивысокочастотных калибраторов фазы, реализующее способ поверки высокочастотныхкалибраторов фазы,Устройство поверки высокочастотныхкалибраторов фазы включает первый калибратор 1 фазы, частотно-фазовый конвертор2, диапазонный генератор 3, фазоизмеритель 4, второй калибратор 5 фазы, блок 6канала общего пользования, вычислительный блок 7, кодовые линии связи 8 - 10; распределительный блок 11,Калибратор 1 соединен с входами частотно-фазового конвертора 2, на которыйсигнал гетеродина поступает от генератора3. Выход конвертора 2 подключен на двавхода а и б первого канала фазоизмерителя4. Входы аи б второго канала фазоизмерителя 4 соединены с выходами калибратора5, Блок 6 канала общего пользования связанс вычислительным блоком 7 кодовыми линиями связи 8-10, которые подходят к входампрограммного управления всех кодоуправляемых приборов: 8 - к генератору 3; 9 - кфазоизмерителю 4; 10 - к распределительному блоку 11,Устройство поверки калибраторов фазыработает следующим образом,Производят аттестацию первого канала(входы а и б) фазоизмерителя 4 по первомукалибратору 1 путем разделения погрешностей калибратора 1 и первого канала фазоизмерителя 4. Разделение погрешностейосуществляется смещением функции погрешности калибратора 1 по отношению кфункции погрешности первого канала фазоизмерителя 4 с помощью дополнительныхВСфазовращателей, находящихся в частотно-фазовом конверторе 2. Методика разделения погрешностей подробно описана вавт, св, М 1298680, При низких частотахиспользуются только ВС-фазовращатели,при высоких частотах производят еще ипреобразование частоты. Проводят 4 серииизмерений, 10серия, Устанавливают дополнительным фазовращателем угол фазового сдвига (УФС), равный Оо, при нулевом значенииУФС на калибраторе 1 проводят "обнуление" индикатора фазоизмерителя 4 нажатием кнопки "Установка 0"; последовательно устанавливают УФС 90,180,270 на калибраторе 1 и определяют после установки каждого из них, включая и нулевой, отклоненияпоказаний первого канала фазоизмерителя 4 от номинальных значений УФС на входах первого канала, равных сумме УФС на калибраторе 1 и УФС на дополнительном фазовращателе ДФ), т.е, от 0,90,180 и 270 соответственно; зап исы вают отклонения д 11, д 21, дз 1, д 41 (1-е, 2-е, 3-е и 4-е измере 15 ния,серия).серия. После установки УФС 270 накалибраторе 1 и снятия показаний первого20 канала фазоизмерителя 4 устанавливаютУФС 90 на ДФ; последовательно устанавливают УФС 0,90 и 180 на калибраторе 1 ипосле установки каждого из них определяютотклонения показаний первого канала фа- г25 зоизмерителя от значений УФС на входахпервого канала фазоизмерителя, т.е, от )ил0,90,180 и 270; записывают найденные отклонения д 12, д 22, дз 2, д 42(1-е, 2-е, 3-е и 4-еизмерения;серия).30серия. После установки УФС 180 накалибраторе 1 и снятия показаний первогоканала фазоизмерителя 4 устанавливаютУФС 180 на ДФ, последовательно устанавливают УФС 270, 0 и 90 на калибраторе 1 и35 после установки каждого из них определяютотклонения показаний первого канала фазоизмерителя от номинальных значенийУФС на входах первого канала фазоизмерителя, т,е, от 0,90, 180 и 270" соответственно;40 записывают найденные отклоненияд 1 з, д 2 з, дзз, д 43 (1-е, 2-е, 3-е и 4-е измеренияя;серия).У серия. После установки 90 на калибраторе 1 и снятия показаний первого45 канала фазоизмерителя последовательноустанавливают УФС 180, 270, 0 на калибраторе 1 и после установки каждого из нихопределяют отклонения показаний первогоканала фазоизмерителя от О, 90, 180, 27050 соответственно; записывают найденные отклонения д 14, д 24, дз 4, д 44(1-е, 2-е, З-е, 4-еизмерения, У серия),В полученной матрице погрешностей(см. таблицу) используются 4 точки: О, 90,180 и 270, из которых 90 и 270 - точкимаксимальной погрешности.При высоких частотах используется гетеродинное преобразование частоты с помощью конвертора 2 с целью точногоопределения погрешности калибратора 1 ввысокочастотном диапазоне,За погрешность первого канала фазоизмерителя принимают полуразрядностьмежду максимальным и минимальным значениями сумм (крайний правый столбец) погрешностей первого каналафазоизмерителя, поделенную на 4, Например, если,), 1 = макс и3 = мин,то 10 1 К =" -+ Д;18 а 1 принимальным и погрешнора 1, поде= макс и За погрешность кал мают полуразность меж минимальным значения стей (нижняя строка) ка ленную на 4, Например С 4 = мин, то ибратор у макси и сумм ибрато если С 2- С 4- С 4),Далее производят аттестацию второго канала фазоизмерителя 4 аналогично (входы а и б), Получают погрешность второго канала йк = + - (1 8 чают погрешность кал налогично патора 1,ф 1 А=+в 8н) ее включают все входы двух каналов ерителя 1 (т,е. а и а, б и б) парал на выходы калибратора 1 и опредеразностную характеристику ерителя д (Ьр) . Так как характериналов почти полностью идентичны, ычитании, т,е, использовании режи арирования по фазе ( р 1) и по часто- погрешность фазоизмерителя ет", становясь величиной второго малости, т,е. д( Ь 2 к - 0,1 - 0,01 Л гДЕ Л= - Л 1 К: - Й Затем вклаттестации каканала фазоиз Далфазоизмлельноляютфазоизмстики като при вма компте (1)"исчезапорядка ают второй, подлежащий ратор 5 на входы второго рителя, например, на входы аи б, а первый калибратор - на входы первого канала а и б и производят их сличение (компарирование), задавая на равных частотах той и другой меры одинаковый шаг по УФС, например, 30 или 10 у обоих мер, получают погрешностьй =фм 1+ф 1 - м 2+д фр).где ум 1 и рм 2 - показания первого и второго каналов фазоизмерителя соответстл+д"венно; Ь = - пог ешность29калибратора 1, усредненная по измерениям двумя каналами фазоизмерителя, учитывая, что рм 1 = ум 2, так как устанавливается одно значение в двух калибраторах(например, 10 К или 30 К, где К - число шагов, то Ьг= = й+д(й,).Таким образом данное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет повысить точность поверки (компарирования) калибраторов примерно на порядок за счет того. что вначале, используя высокую разрешающую способность каналов.фазоизмерителя, определяют функцию погрешности первого, затем второго каналов, а далее разностную функцию каналов, т.е, только убедившись, что разностная функция фазоизмерителя обеспечивает второй порядок малости, проводят поверку(компарирование) двух мер: аттестованной (по двум каналам) и подлежащей аттестации.Формула изобретения 1, Способ поверки высокочастотных калибраторов фазы по авт, св. М 1298680, о тлича ю щийся тем,что,с цельюповышения точности при обеспечении одновременной поверки п калибраторов фазы (где и = 2,3,4,), которые различаются по частоте, дополнительно подают сигнал от первого калибратора фазы последовательно на ифазоизмерителей, фиксируют результаты на их выходах и определяют их погрешности по результатам измерения, подают сигнал от первого калибратора фазы параллельно на ифазоизмерителей, фиксируют результат на их выходах и определяют разностную функцию для каждого канала фазоизмерителя относительно первого по результатам измерения, устанавливают на и калибраторах фазы одинаковые значения фазы и подают сигналы от них на и соответствующих фазоизмерителей и фиксируют их показания, а результат поверки каждого калибратора фазы определяют по результату измерения соответствующего фазоизмерителя с учетом его разностной функции.д 11 дз дз 1 д 41 Алгебраи кая сум погрешнтей мер С 2 3 Составитель В,Ежов Техред М.Моргентал тор Н.Корол.Т ак аказ 1668 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ ССС ственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 рои 2. Устройство поверки высокочастотных калибраторов фазы, включающее диапазонный генератор, первый фазоизмеритель, распределительный блок, вычислительный блок и клеммы для подключения первого поверяемого калибратора фазы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности при одновременной поверке двух калибраторов фазы, которые различаются по частоте, введены второй фазоизмеритель, частотно-фазовый конвертор, блок канала общего пользования и клеммы для подключения второго калибратора фазы, причем выход диапазонного генератора соединен с гетеродинным входом частотно- фазового конвертора, входы которого соединены с клеммами для подключения первого поверяемого калибратора фазы, выходы частотно-фазового конвертора соединены с входом первого фазоизмерителя,входы второго фазоизмерителя соединены склеммами для подключения второго поверяемого калибратора фазы, выходы первого и5 второго фазоизмерителей соединены с входом блока канала общего пользования, выход которого соединен с вычислительнымблоком, первый выход блока канала общегопользования соединен с управляющим вхо 10 дом диапазонного генератора, а второй выход соединен с распределительным блоком,первый и второй выходы которого являютсяклеммами для подключения управляемыхвходов первого и второго поверяемых ка 15 либраторов фазы соответственно,3, Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что первый и второй фазоизмерители структурно обьединены в автоматизированный компаратор угла фазового сдвига,20