Осциллографы прецизионные модульные с переменной скоростью выборки N1 PCI-5922, N1 PXI-5922

Осциллографы прецизионные модульные с
переменной скоростью выборки N1 PCI-5922, N1 PXI-5922
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
М И Р Т 1812-2012
Начальник лаборатории
441 ФБУ «Ростест-Москва»
С.Э. Баринов
Главный специалист
лаборатории 441 ФБУ «Ростест-Москва»
В.М. Барабанщиков
Заместитель генерального директора
по метрологии ЗАО «АКТИ-Мастер»
Д.Р. Васильев
г. Москва
2012
ВВЕДЕНИЕ
Настоящая методика поверки распространяется на осциллографы прецизионные модульные
с переменной скоростью выборки N1 PCI-5922, N1 PXI-5922 (далее - приборы) компании
"National Instruments Corporation" (США), и устанавливает методы и средства их поверки.
Интервал между поверками - 1 год.
1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1. Операции поверки
№
Наименование операции
Номер
пункта
методики
Проведение операции
при поверке
периодической
первичной
1
внешний осмотр
7.1
Да
да
2
опробование
7.2
да
да
3
определение остаточного смещения нуля
7.3.1
да
да
7.3.2
да
да
7.3.3
да
да
7.3.4
да
да
4
5
6
определение погрешности коэффициента
отклонения
определение погрешности измерения
переменного напряжения
определение погрешности измерения частоты
2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
2.1 Для поверки должны применяться средства поверки, указанные в таблице 2.
№
1
1.1
1.2
Таблица 2.1. Средства поверки
Наименование
Номер
Назначение и требуемые
средства
пункта
технические
поверки
методики
характеристики
2
3
4
1. Средства измерений
относительная
вольтметр
7.3.2
погрешность измерения
постоянного и
7.3.3
постоянного напряжения
переменного
0.75 У и 4 У
напряжения
не более ± 0.01 %;
относительная
погрешность измерения
переменного напряжения
0.6 V и 3 V частотой 1 kHz
не более ±0.015 %
источник
постоянного и
переменного
напряжения
7.3.2
7.3.3
разрешение
воспроизведения
напряжения от 0.6 до 4 V
не более ± 0.005 %
МП РТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012"
Рекомендуемый тип
средства поверки и его
технические характеристики
5
мультиметр Agilent 345 8А
относительная погрешность
измерения постоянного
напряжения 0.75 V и 4 V
не более ±0.0001 %;
относительная погрешность
измерения переменного
напряжения 0.6 V и 3 V частотой
1 kHz не более ± 0.011 %
калибратор универсальный Fluke
9100
разрешение воспроизведения
постоянного и переменного
напряжения от 0.6 до 4 V
не более ±0.002 %
лист 2 из 10
1
1.3
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
3.1
3.2
5
4
калибратор универсальный Fluke
относительная
9100 с опциями 100 и 600
погрешность установки
частоты 1 kHz
относительная погрешность
напряжением 1 V р-р на
установки частоты 1 kHz
нагрузку 50 Q не более
напряжением 1 V р-р на нагрузку
±5010"6
50 Q не более ± 2.5 -10"7
2. Вспомогательное оборудование и принадлежности
компьютер
разделы
7.2, 7.3 слот PCI
(для N1 PCI-5922)
шасси
разделы
National Instruments PXI-1042
7.2, 7.3 слоты PXI: не менее 3-х
разделы HDD > 40 GB, ОЗУ > 512 MB;
модуль
National Instruments PXI-8105
контроллера
7.2, 7.3 интерфейсы USB; шина PXI
монитор
разделы совместимость с
компьютерный
7.2, 7.3 оборудованием п. 2.1
разделы
клавиатура
7.2,7.3 интерфейс USB
компьютерная
мышь
разделы
компьютерная
7.2, 7.3 интерфейс USB
интерфейс USB
привод CD
6.2
кабель
раздел
BNC(m)-banana(2m)
измерительный
7.3
7.3.2
тройник
BNC(m,f,f)
7.3.3
3. Программное обеспечение
разделы управление режимами
National Instruments NI-SCOPE
драйвер
(входит в комплект поставки прибора)
7.2, 7.3 прибора
2
синтезатор
частоты
3
7.3.4
-
-
-
-
-
операционная
среда
разделы управление режимами
7.2, 7.3 прибора
National Instruments Lab VIEW
2.2 Вместо указанных в таблице 2 средств поверки разрешается применять другие
аналогичные средства поверки, обеспечивающие требуемые технические характеристики.
2.3 Применяемые средства измерений поз. 1 . 1 - 1 . 3 таблицы 2 должны быть поверены и
иметь документы о поверке.
3 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
К проведению поверки допускаются лица, имеющие высшее или среднетехническое
образование, практический опыт в области радиоэлектронных измерений, и аттестованные в
соответствии с ПР50.2.012-94.
4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
4.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности в
соответствии с ГОСТ 12.3.019-80.
4.2 Во избежание несчастного случая и для предупреждения повреждения прибора и
поверочного оборудования необходимо обеспечить выполнение следующих требований:
- подсоединение оборудования к сети должно производиться с помощью сетевого кабеля,
предназначенного для данного оборудования;
МП РТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012"
лист 3 из 10
- заземление оборудования должно производиться посредством заземляющего контакта
сетевого кабеля;
- запрещается производить установку и изъятие модулей прибора из слотов шасси при
включенном шасси;
- запрещается работать с прибором при обнаружении его явного повреждения.
5 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ
При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия окружающей среды:
- температура воздуха 23 ± 5 °С;
- относительная влажность воздуха 30 ... 70 %;
- атмосферное давление 84 ... 106.7 кРа.
6 ВНЕШНИЙ ОСМОТР И ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ
6.1 Внешний осмотр
6.1.1 При проведении внешнего осмотра проверяются:
- чистота и исправность разъемов;
- отсутствие механических повреждений корпусов модулей прибора;
- комплектность прибора согласно эксплуатационной документации.
6.1.2 При наличии дефектов или повреждений, препятствующих нормальной эксплуатации
поверяемого прибора, его следует направить в сервисный центр для проведения ремонта.
6.2 Подготовка к поверке
6.2.1 Перед началом работы поверитель должен изучить руководство по эксплуатации
поверяемого прибора, а также руководства по эксплуатации применяемых средств поверки.
6.2.2 Выполнить установку прибора и программного обеспечения по следующей процедуре.
Для N1 PXI-5922:
1) установить контроллер в левые слоты шасси.
2) присоединить монитор, клавиатуру и мышь к соответствующим разъемам контроллера.
3) подключить монитор к сети (220 ± 10) V; (50 ± 0.5) Hz.
4) подсоединить шасси к сети (220 ± 10) V; (50 ± 0.5) Hz.
5) включить тумблер питания шасси и выждать загрузку контроллера.
6) инсталлировать программный пакет "NI-Scope" из комплекта прибора на контроллер в
соответствии с указаниями Руководства пользователя.
7) остановить работу контроллера и выключить питание шасси.
8) выполнить установку прибора в свободный слот контроллера, следуя инструкциям
Руководства пользователя.
9) включить тумблер питания шасси и дождаться загрузки контроллера.
Для N1 PCI-5922:
1) присоединить монитор, клавиатуру и мышь к соответствующим разъемам компьютера.
2) подсоединить компьютер к сети (220 ± 10) V; (50 ± 0.5) Hz.
3) включить компьютер и дождаться его загрузки.
МП РТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012"
лист 4 из 10
4) инсталлировать программный пакет "NI-Scope" из комплекта прибора на компьютер в
соответствии с указаниями Руководства пользователя.
5) остановить работу компьютера.
6) выполнить установку прибора в свободный слот PCI компьютера, следуя инструкциям
Руководства пользователя.
7) включить компьютер и дождаться его загрузки.
6.2.3 Выдержать поверяемый прибор и средства поверки во включенном состоянии в
соответствии с указаниями руководств по эксплуатации. Минимальное время прогрева прибора
30 min.
7 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
7.1 Общие указания по проведению поверки
В процессе выполнения операций результаты измерений заносятся в протокол поверки.
Полученные результаты должны укладываться в пределы допускаемых значений, которые
указаны в таблицах настоящего раздела документа.
При получении отрицательных результатов по какой-либо операции необходимо
повторить операцию.
При повторном отрицательном результате прибор следует направить в сервисный центр
для проведения регулировки и/или ремонта.
7.2 Опробование
7.2.1 Запустить на контроллере (компьютере) программу "Measurement & Automation
Explorer", затем в меню "Devices & Interfaces" выбрать "NI 5922".
Убедиться в том, что в правом поле окна отображается информация, содержащая
серийный номер прибора, номер слота шасси, в который он установлен, и номер версии
программного обеспечения (Firmware Version), который должен быть 3.9 и выше.
7.2.2 Запустить процедуру тестирования "Self-Test".
После завершения процедуры тестирования должно появиться сообщение "The device has
passed the self-test".
7.2.3 Запустить процедуру автоподстройки "Self-Calibrate".
После завершения процедуры автоподстройки должно появиться сообщение "The device
has been calibrated successfully".
7.2.4 Закрыть программу "Measurement & Automation Explorer".
7.2.5 Запустить программу "NI-Scope".
После загрузки программы должна появиться виртуальная панель "Scope Soft Front Panel".
Результаты опробования записать в таблицу 7.2.
Результаты опробования считать положительными, если результаты проверки
соответствуют критериям, указанным в столбце 3 таблицы 7.2.
МП РТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012
лист 5 из 10
Таблица 1.2. Результаты опробования
Результат проверки
Содержание проверки
2
1
Критерии проверки
3
идентификация ПО
NI-Scope 3.9 и выше
отображение серийного номера
прибора
отображение номера слота шасси, в
который установлен прибор
правильно отображается
серийный номер прибора
правильно отображается
номер слота шасси
сообщение "The device has
passed the self-test"
сообщение "The device has
been calibrated successfully"
отображение панели
"Scope Soft Front Panel"
сообщения об ошибках
отсутствуют
процедура "Self-Test"
процедура "Self-Calibrate"
запуск программы "NI-Scope"
проверка отсутствия
сообщений об ошибках
7.3 Определение метрологических характеристик
7.3.1 Определение остаточного смещения нуля
ПРИМЕЧАНИЕ: поскольку внутри прибора на входах каналов установлены согласующие
резисторы, никаких присоединений к входам прибора не требуется.
7.3.1.1 Выполнить на приборе установки:
Edit, Device Configuration
Input Impedance 50 Q
Horizontal: Record Length 100000
Coupling: DC
Time/Div: 0,10 s
Measure: Channel 0: Voltage Average
7.3.1.2 Устанавливать значения коэффициента отклонения Volts/Div, указанные в столбце 1
таблицы 7.3.1.
Записывать отображаемые значения Voltage Average в столбец 2 таблицы 7.3.1.
Таблица 7.3.1. Смещение нуля
Range (V)
Измеренное значение
/ К (Volts/div)
(Voltage Average), jiV
1
2
Channel 0
2 V / 0.2 V/div
Пределы допускаемого
смещения нуля, цУ
3
±50
10 V / 1 . 2 V/div
Channel 1
2 V / 0.2 V/div
± 100
10 V / 1 . 2 V/div
± 100
±50
7.3.1.3 Выполнить действия по пунктам 7.3.1.1, 7.3.1.2 для канала СН1 прибора.
МП РТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012"
лист 6 из 10
7.3.2 Определение погрешности коэффициента отклонения
7.3.2.1 Установить на вход канала СНО прибора тройник BNC(m,f,f).
К одному из выходов BNC(f) тройника подключить выходной разъем кабеля BNC с задней
панели калибратора.
Второй выход BNC(f) тройника соединить кабелем BNC(m)-banana(2m) с мультиметром
таким образом, чтобы центральный проводник кабеля был соединен с гнездом "INPUT HI", а
экранный проводник - с гнездом "INPUT LOW" мультиметра.
7.3.2.2 Установить на мультиметре режим измерения постоянного напряжения:
DCV, NDIG 6, NPLC10.
7.3.2.3 Выполнить установки на приборе:
Edit, Device Configuration,
Input Impedance 1 МГ2
Horizontal: Record Length 100000
Coupling: DC
Time/Div: 0,10 s
Volts/Div: 0.2 V (Range 2 V)
Measure: Channel 0: Voltage Average
7.3.2.4 Установить на калибраторе постоянное напряжение + 0.75 V на нагрузку 1 МГ2.
7.3.2.5 Подстроить уровень напряжения на калибраторе таким образом, чтобы отсчет
напряжения на мультиметре находился в пределах + (0.749990 ... 0.750010) V.
Записать отсчет напряжения положительной полярности Voltage Average на приборе в
столбец 3 таблицы 7.3.2.
7.3.2.6 Установить на калибраторе противоположную полярность напряжения и подстроить
его уровень таким образом, чтобы отсчет напряжения на мультиметре находился в пределах
-(0.749990 ... 0.750010) V.
Записать отсчет напряжения отрицательной полярности Voltage Average на приборе в
столбец 3 таблицы 7.3.2.
7.3.2.7 Вычислить разность измеренных прибором значений положительного и
отрицательного напряжения и записать результат в столбец 4 таблицы 7.3.2.
7.3.2.8 Установить на канале прибора коэффициент отклонения Volts/Div: 1.2 V.
7.3.2.9 Установить на калибраторе постоянное напряжение + 4.0 V на нагрузку 1 МП.
7.3.2.10 Подстроить уровень напряжения на калибраторе таким образом, чтобы отсчет
напряжения на мультиметре находился в пределах + (3.99955 ... 4.00045) V.
Записать отсчет напряжения положительной полярности Voltage Average на приборе в
столбец 3 таблицы 7.3.2.
7.3.2.11 Установить на калибраторе противоположную полярность напряжения и
подстроить его уровень таким образом, чтобы отсчет напряжения на мультиметре находился
в пределах - (3.99955 ... 4.00045) V.
Записать отсчет напряжения отрицательной полярности Voltage Average на приборе в
столбец 3 таблицы 7.3.2.
МП РТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012"
лист 7 из 10
7.3.2.12 Вычислить разность измеренных прибором значений положительного и
отрицательного напряжения и записать результат в столбец 4 таблицы 7.3.2.
Таблица 7.3.2. Коэффициент отклонения
Измеренное
Установленное
значение
Range (V)
напряжение по
Voltage Average,
/ К (Volts/div)
мультиметру, V
V
1
Channel 0
2
2 V/
0.2 V/div
+ 0.75
10 V /
1.2 V/div
+ 4.0
3
Разностное
значение
[U+-U-]
Пределы
допускаемых
значений, V
4
5
1.4992 ... 1.5008
-0.75
-4.0
7.9959 ... 8.0041
Channel 1
2 V/
0.2 V/div
+ 0.75
10 V /
1.2 V/div
+ 4.0
1.4992 ... 1.5008
-0.75
-4.0
7.9959 ... 8.0041
7.3.2.13 Пересоединить тройник BNC(m,f,f) на вход канала СН1 прибора.
7.3.2.14 Выполнить действия по пунктам 7.3.2.3 - 7.3.2.12 для канала СН1.
7.3.3 Определение погрешности измерения переменного напряжения
7.3.3.1 Выполнить соединение оборудования по пункту 7.3.2.1 предыдущей операции.
7.3.3.2 Установить на мультиметре синхронный режим измерения переменного напряжения:
АСУ, SETACV3, NDIG 6, NPLC10.
7.3.3.3 Выполнить установки на приборе:
Edit, Device Configuration,
Input Impedance 1 МГ2
Horizontal: Record Length 100000
Coupling: DC
Time/Div: 2 ms
Volts/Div: 0.2 V (Range 2 V)
Measure: Channel 0: Voltage RMS
7.3.3.4 Установить на калибраторе переменное напряжение частотой 1 kHz с амплитудой
1.7 V р-р на нагрузку 1 MQ.
7.3.3.5 Подстроить уровень напряжения на калибраторе таким образом, чтобы отсчет
напряжения на мультиметре находился в пределах (0.59995 ... 0.60005) V.
Записать отсчет напряжения Voltage RMS на приборе в столбец 3 таблицы 7.3.3.
МПРТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012
лист 8 из 10
7.3.3.6 Установить на канале прибора Volts/Div 1.2 V (Range 10 V).
7.3.3.7 Установить на калибраторе переменное напряжение частотой 1 kHz с амплитудой
8.5 V р-р на нагрузку 1 MQ.
7.3.3.8 Подстроить уровень напряжения на калибраторе таким образом, чтобы отсчет
напряжения на мультиметре находился в пределах (2.99970 ... 3.00030) V.
Записать отсчет напряжения Voltage RMS на приборе в столбец 3 таблицы 7.3.3.
7.3.3.9 Пересоединить тройник BNC(m,f,f) на вход канала СН1 прибора.
7.3.3.10 Выполнить действия по пунктам 7.3.3.3 - 7.3.2.8 для канала СН1.
Таблица 7.3.3. Переменное напряжение частотой 1 kHz
Измеренное
Установленное
Верхний предел
Нижний предел
значение
напряжение по
Range (V)
допускаемых
допускаемых
Voltage RMS,
мультиметру,
/ К (Volts/div)
значений, V
значений, V
V
V
4
5
1
2
3
Channel 0
0.60048
2 V / 0.2 V/div
0.6
0.59952
10 V / 1.2 V/div
Channel 1
2 V / 0.2 V/div
3.0
2.9976
3.0024
0.6
0.59952
0.60048
10 V / 1.2 V/div
3.0
2.9976
3.0024
7.3.4 Определение погрешности измерения частоты
7.3.4.1 Присоединить кабель BNC с задней панели калибратора к входу канала CH0 прибора.
7.3.4.2 Выполнить установки на приборе:
Coupling: DC
Edit, Device Configuration, Horizontal: Record Length 100000
Time/Div: 0,10 s
Volts/Div: 0.2 V (Range 2 V)
Measure: Channel 0: Frequency
7.3.4.3 Установить на калибраторе:
"Time Marker", 50 Q, 1 V p-p, 999.90 Hz
7.3.4.4 Записать отсчет частоты на приборе в столбец 3 таблицы 7.3.4.
Таблица 7.3.3. Частота
Установленное
Нижний предел
значение частоты,
допускаемых
Hz
значений, Hz
1
2
999.90
999.85
Измеренное
значение частоты,
Hz
3
МП РТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012
Верхний предел
допускаемых
значений, Hz
4
999.95
лист 9 из 10
8. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
8.1. При выполнении операций поверки оформляется протокол в произвольной форме с
указанием следующих сведений:
- полное наименование аккредитованной на право поверки организации;
- номер и дата протокола поверки;
- наименование и обозначение поверенного средства измерения;
- заводской (серийный) номер;
- обозначение документа, по которому выполнена поверка;
- наименования, обозначения и заводские (серийные) номера использованных при поверке
средств измерений, сведения об их последней поверке;
- температура и влажность в помещении;
- полученные значения метрологических характеристик;
- фамилия лица, проводившего поверку.
8.2. При положительных результатах поверки выдается свидетельство о поверке в
соответствии с ПР50.2.006-94 с изменением № 1 от 26.11.2001.
Поверительное клеймо наносится в соответствии с ПР50.2.007-2001.
8.3. При отрицательных результатах поверки выдается извещение о непригодности в
соответствии с ПР50.2.006-94.
МП РТ 1812-2012. NI PCI/PXI-5922. Методика поверки. 19.10.2012"
лист 10 из 10