8.6 Про метрологічне забезпечення осцилографів, аналізаторів спектра та інших багатофункціональних засобів вимірювань

Вище вже говорилося про особливості цих приладів, у яких нормуються кілька десятків внутрішніх параметрів і характеристик, за якими, у залежності від вимірювальної задачі, можна розрахувати похибку вимірювання тієї чи іншої величини. Аналіз показує, що всі нормовані параметри цих приладів можна розділити на такі групи: частотні, амплітудні, параметри спотворень, параметри входу-виходу.

У принциповому плані їх метрологічне забезпечення (повірка) не відрізняється від повірки генераторів сигналів, яка проводиться поелементно за допомогою електро- і радіовимірювальних приладів, що дозволяє визначити більшість параметрів. Однак залишається ряд параметрів, вимірювання яких не забезпечується даними приладами, оскільки вони нормуються в іншій формі. Для аналізаторів спектра − це параметри спотворень (динамічний діапазон, рівень інтермодуляційних, комбінаційних, гармонічних завад і т.і.), амплітудні параметри (похибки вимірювання рівнів і відношень рівнів спектральних складових, АЧХ і ін.), для осцилографів – перехідна характеристика, АЧХ, ФЧХ і деякі інші.

Це ж відноситься і до деяких спеціалізованих приладів для вимірювання параметрів сигналів, що застосовуються, наприклад, у техніці зв'язку.

У деяких спеціальних приладах нелінійності нормуються у формі диференційних крутизни і фази, шумів нелінійних переходів, перехідного шуму й ін.

Задача метролога в цьому випадку полягає в коректному перерахунку нормованого “екзотичного” параметра в параметр, загальноприйнятий у радіовимірюваннях, зокрема, параметра нелінійності – у коефіцієнт гармонік. Іноді для цього потрібно проводити спеціальний аналіз, розробку методу й апаратури. Якщо ж ця задача успішно вирішена, залишається лише коректно застосувати той чи інший прилад, “прив’язаний”, у свою чергу, до відповідного еталона загальноприйнятої ФВ. Так реалізується простежуваність до того чи іншого еталона. Таким чином, для цих приладів схема, наведена на рис. 8.17, залишається в силі і лише доповнюється ще однією ланкою − перетворенням деяких параметрів у загальноприйнятий в електрорадіовимірюваннях.

Додамо, що для повірки деяких приладів, зокрема окремих типів осцилографів, створені соціалізовані прилади підгрупи И1, які поєднують функції кількох приладів, що не міняє суті підходу.

8.7 Висновок

Вимірювання і відтворення параметрів електричних і радіотехнічних сигналів здійснюється відповідними засобами вимірювальної техніки, особливостями яких є велика кількість нормованих параметрів і можливість роботи з різними видами сигналів. Єдність вимірювань при цьому досягається сполученням централізованих та децентралізованих систем метрологічного забезпечення. Для таких приладів, як вимірювачі нелінійних спотворень, амплітудної і частотної модуляції, де визначено основний параметр і вид сигналу, можливою є централізована система, тобто створення відповідного еталона. Для багатофункціональних приладів, призначених для вимірювання комплексу параметрів різних видів сигналів єдність забезпечується шляхом простежуваності до еталонів з інших видів вимірювань, тобто децентралізовано.

Контрольні питання

1. Які прилади загального застосування для вимірювання параметрів електричних сигналів ви знаєте?

2. Які прилади включає до себе підгрупа Г − генератори сигналів вимірювальні?

3. Що таке “нелінійні спотворення” сигналів, чим вони відрізняються від лінійних?

4. Якими параметрами характеризуються нелінійні спотворення сигналів?

5. Які вимоги повинні виконуватися для забезпечення єдності вимірювань нелінійних спотворень?

6. Що таке коефіцієнт гармонік?

7. Що таке модуляція?, амплітудна модуляція?, частотна модуляція?

8. Які параметри нормуються для АМ сигналу, ЧМ сигналу?

9. Що таке коефіцієнт АМ?

10. Що таке девіація частоти?

11. На якому принципі побудовано еталони параметрів АМ і ЧМ?

12. Які параметри нормуються у вимірювальних генераторах сигналів?

13. Як організується метрологічне забезпечення генераторів сигналів?

14. Що ви можете сказати про метрологічне забезпечення багатофункціональних засобів вимірювання (осцилографів і аналізаторів спектра)?

До засобів вимірювань загального застосування відносять електрорадіовимірювальні прилади, що випускаються серійно і відповідають ГОСТ 22261-94 “Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические требования ”.

Робочий еталон є джерелом сигналу з каліброваним КГ.

Під кутовою модуляцією розуміється частотна (ЧМ) або фазова (ФМ) модуляція.

Від девіації частоти можна легко перейти до девіації фази і проводити повірку (атестацію) і вимірювачів ФМ.

182