超高频微伏表检定规程.docx

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超高频微伏表检定规程

超高频微伏表检定规程

VerificationRegulationofVHFMicrovoltMeter

本检定规程经国家计量局于1983年10月26日批准，并自1984年10月1日起施行。

归口单位：

中国计量科学研究院

起草单位：

中国计量科学研究院

本规程技术条文由起草单位负责解释。

本规程主要起草人：

叶道生（中国计量科学研究院）

周信豪（中国计量科学研究院）

超高频微伏表检定规程

本规程适用于新生产、使用中和修理后的DW2型超高频宽带外差电压表和300HMz以下的同类型的超高频微伏表（以下简称被检表）的检定。

一、概述

被检表是选频式宽带测量仪器。

它由探头、主机及外接附加衰减器组成。

它主要用于工厂、科研单位及实验室作高频小电压测量。

同时也可用来测量衰减、调制度、频率及频谱分析等。

二、主要技术指标

本章规定以DW2型宽带外差电压表为例，其它微伏表按说明书规定。

1频率范围：

0.1～300MHz

2频率误差：

±2%±100kHz

3整机噪声

宽带：

≤6μV（6～300MHz）

窄带：

≤10μV（0.1～0.3MHz）

≤2μV（0.3～300MHz）

加上40dB附加衰减器后，本机噪声电平≤15μV。

4校核电压：

输出阻抗为75Ω，频率为30MHz，电压为1mV。

5校核电压误差：

≤±0.5dB

6电压测量范围：

0～15mV。

使用附加衰减器后，电压可扩展到1.5V。

7电压测量误差

0.1～85MHz±1.5dB

使用附加衰减器时：

0.1～85MHz±2.0dB

85～230MHz±2.5dB

230～300MHz±3.0dB。

8调幅度测量误差

（0～80）%±5%（载频30MHz，调制频率1kHz）

9频偏测量误差

（0～80）kHz～5kHz（载频30MHz，调制频率1kHz）。

10输入阻抗：

1MHz以下时，输入阻抗约5MΩ，并联电容6.5pF，接上40dB衰减器后为2pF。

三、检定条件

（一）环境条件

11电源电压：

50Hz，220V±2%。

12环境温度：

15～25℃，在一个测量周期内，室温变化不超过±1℃。

13相对湿度：

（65±15）%

14气压：

（760±30）mmHg

（二）标准设备

15经过校准的微电位计及配套的直流测试设备，频率范围为直流～300MHz，电压准确度为±（1～2.5）%。

参考仪器：

WD-1型微电位计及WDC-2型直流测试仪。

DO-7型高频小电压校准装置。

16校准接收机：

频率范围为0.1～300MHz，整机非线性≤±0.3dB。

参考仪器：

RS-2和RS-3型校准接收机或DO16型高频微伏校准装置。

17频率计：

频率范围为0.1～300MHz，准确度优于10-3。

参考仪器：

E325型数字式频率计：

DW-3型外差式频率表。

18调制度仪：

载频为30MHz，调制频率为1kHz，调幅度基本误差≤±2%，频偏基本误差≤±3%。

参考仪器：

TF-2型调制度仪和BE-4型调制度仪

（三）辅助设备

19频率为0.1～300MHz的信号发生器

20标准信号发生器

21专用T形头

22L16型专用连接器（见检定规程JJG279-81附录3）

23L16型50Ω固定衰减器

24交流电子稳压器

四、检定项目及检定步骤

（一）工作正常性检查

25被检表各旋钮应能按要求灵活转动。

指示表应能机械调零，外观无严重机械损伤。

26被检表应备有附件及说明书。

27被检表通电10分钟后，按说明书步骤操作，指示表应能正常工作。

（二）噪声电平检查

28被检表预热30分钟后进行自校“电压范围”开关放到15μV挡，整机噪声应满足：

宽带≤6μV（6～300MHz）

窄带≤10μV（0.1～0.3MHz）

≤2μV（0.3～300MHz）

加上40dB衰减器后≤15μV。

否则，被检表需进行修理。

（三）频率刻度检定

29被检表的每个波段分别检定高、中、低三个频率点。

30被检表自校后，按图1连接各仪器。

31将被检表频率度盘放到选定的频率刻度上，调节信号发生器输出和频率，使被检表指示最大值，这时由频率计读出频率道，记入附录2“频率刻度检定结果”中。

按公式

（1）计算频率刻度误差。

式中：

fx--示值；

fN--实际值。

图1检定频率刻度方框图

（四）校核电压的检定

32被检表自校后，“电压范围”开关放到1.5mV挡。

按图2连接各仪器，并通过L16型专用连接器将被检表探头插入到微电位计输出端。

33在30MHz上调节信号发生器输出电压，使被检表指示到1mV。

同时记下微电位计热电势值。

图2检定校核电压方框图

34进行交直流替代，读出微电位计的高频输出值，并记入附录2“校核电压检定结果”中，按公式

（2）计算校核电压误差。

式中：

V--标称值（1mV）；

VN--实际值。

（五）电压检定

35被检表的第一波段选一个频率点，在该频率点上分别检定10mV、1mV、100μV和10μV的电压，对于DW2型宽带电压表，在85MHz以上必须带附加衰减器，这时分别检定100mV、10mV和1mV的电压。

根据需要，可以适当增减检定的频率点和电压点。

36根据表1和表2的要求按图3连接各仪器，对接收机进行外定标。

表1适用于检定10mV以下的电压

接收机型号

衰减器

微电位计输出V

接收机低电平定标点A0

RS2

26dB

10mV

60dB

RS-3

25dB

10mV

60dB

DO16

20dB

10mV

60dB

表2适用于检定大于10mV的电压

37在选定的频率点上调节信号发生器输出，使微电位计输出10mV电压，将接收机衰减度盘放在表1（或表2）对应的定标点上，调谐接收机和调节增益，使电平指示表指针指在中线位置。

此时，接收机定标完毕。

38被检表自校后，用专用T形头按图4连接各仪器。

图3定标接收机方框图

图4检定电压方框图

39在第37条的频率点上调节信号发生器输出，使被检表分别指示在选定的电压检定点上，然后调节接收机衰减度盘，使电平指示表指针重新指在中线位置。

此时分别读出衰减度盘值A，并记入附录2“电压检定结果”中，按公式（3）计算电压误差。

式中：

δV--电压误差（dB）；

Vx--示值；

Vf--微电位计输出标准值（10mV）；

A0--接收机定标时衰减度盘示值（dB）；

A--接收机测量时衰减度盘示值（dB）。

40为了操作简便，可以固定微电位计输出直流电压V0为10mV，在各个频率点上对接收机外定标时，只需维持微电位计相同的热电势即可。

此时，按公式（4）计算电压误差。

式中：

δV--电压误差（dB）；

V0--微电位计直流输出电压值（10mV）；

Δf--微电位计的高频-直流差。

41刻度检定

41.1在30MHz、1.5mV挡，选择被检表电压为0.5、1和1.5mV。

41.2重复步骤36、37、38和39（或40）条，进行刻度检定。

（六）调幅度检定

42被检表调幅度检定点选30%、60%和80%。

43按图5连接各仪器，由标准信号发生器输出载频30MHz，调制频率1kHz的调幅信号。

图5检定调制度方框图

44按说明书调整被检表后，调节标准信号发生器调幅度输出，使被检表指示在选定的调幅度数值上。

45用调制度仪测出下调幅值，记入附录2“调幅度检定结果”中。

按公式（5）计算调幅度误差。

式中：

Mx--示值；

M0--实际值。

（七）频偏的测试

46被检表频偏的测试点选30kHz，60kHz和80kHz。

47按图5连接各仪器，由标准信号发生器输出载频为30MHz，调制频率为1kHz的调频信号。

48按说明书调整被检表后，调节标准信号发生器频偏输出，使被检表指示在选定的频偏数值上。

49用调制度仪测出下频偏值，记入附录2“频偏测试结果”中，按公式（6）计算频偏误差。

`

式中：

Fx--示值；

F0--实际值。

五、检定结果的处理

50经检定符合本规程要求的被检表，发给检定证书；检定不符合本规程要求的被检表，发给检定结果通知书，并说明不合格情况。

51工作正常的仪器，检定周期最长为一年，必要时可随时送检。

附录

附录1检定证书格式

附录2检定记录格式

频率刻度检定结果

校核电压检定结果

频率30MHz

电压检定结果

*微电位计输出电压（高频、直流）mV

*校准接收机定标准值dB

注：

带*者，出证时不给出。

调幅度检定结果

载频30MHz

调制频率1kHz

`

频偏测试结果

载频30MHz

调制频率1kHz

附录3微电位计简介和电压校准系统误差

（一）微电位计原理

微电位计由热偶和电阻串联组成，它们都有良好的频率响应。

当微电位计分别加入高频电流和直流电流时，如果热偶的热电势相同，则微电位计的高频输出电压值Vf就等于对应的直流输出电压值V0。

微电位计原理图

但是，实际上微电位计存在一定的频响（即高频-直流差Δf）。

Vf与V0的关系为：

Vf=V0（1+Δf）。

微电位计检定的珠误差εN为：

εN≤±（1～2.5）%（频率≤500MHz）。

（二）检定被检表校核电压时标准器的误差

微电位计在30MHz时的准确度εN≤±1%。

可见，微电位计作为标准器能满足检定要求。

（三）检定被检表电压时校准系统的误差

1微电位计到100MHz时，误差εN≤±2%；到300MHz，εN≤±2.5%。

2校准接收机整机非线性εA≤±0.3dB。

3校准系统误差（按绝对值相加）。

对f≤85MHzε校=0.47dB对f≤300MHzε校=0.50dB。

可见，此校准系统能满足被检表电压检定的要求。

附录4电压检定的另一种方法

在第35～39条电压检定中，如果校准接收机质量良好，可以用微电位计在选定的各个频率点对接收机进行一次定标。

这样，已定标的接收机就能用来检定被检表电压。

操作步骤如下：

1对校准接收机定标

1.1检定电压的频率点重复第35条。

1.2参考表4-1，并按图3连接各仪器。

1.3在选定的频率点上调节信号发生器输出，使微电位计输出电压Vf=10mV，接收机度盘放在高电平定标点A0=60dB处，调谐频率及增益，使电平指示表指针指中线位置。

表4-1

1.4接收机转到自校位置，在不动增益条件下调节度盘位置，使指针重新指中线位置。

此时，记下接收机新的自校衰减度盘值B。

2用接收机检定电压

2.1重复第35条。

2.2在本附录1.1款选定的频率点上，接收机衰减度盘放在B处进行自校。

2.3被检表自校后，按图4连接各仪器（注意：

接收机必须带上定标时的衰减器）。

2.4当检定电压Vx≥10mV时，在规定的电压检定点上，记下接收机衰减度盘值A，并记入附录2“电压检定结果”中，按公式（3）计算电压误差。

2.5当检定电压Vx≤10mV时，按图4在高电平A0=60dB处和低电平A0=60dB处进行高低电平转换。

2.6在选定的电压检定点上读出接收机衰减度盘值A，并记入附录2“电压检定结果”中，仍按公式（3）计算电压误差。

2.7若固定微电位计直流输出电压V0=10mV，可参看第40条。