Область применения
Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов до 20 пс (см. приложение А) и устанавливает порядок передачи единиц значений напряженностей импульсных электрического – вольт на метр (В/м) и магнитного – ампер на метр (А/м) полей от государственного первичного специального эталона с помощью вторичных эталонов рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.
Нормативные ссылки
Государственный первичный специальный эталон единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов до 20 пс (далее – государственный первичный специальный эталон) включает в себя:
- полеобразующую систему типа "конус над плоскостью";
- комплект генераторов перепада импульсов напряжения;
- комплект ответвителей для измерений параметров импульсов напряжения в конической полеобразующей системе, включающий измерительную систему импульсных электромагнитных полей со сверхкороткой длительностью фронта для передачи единиц.
Диапазоны значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов до 20 пс воспроизводимых государственным первичным специальным эталоном составляют 0,1...3,0·10 В/м и 2,6·10-4...7,9·10-2 А/м.
Минимальная длительность фронта воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения составляет 20·10-12 с.
Максимальная длительность воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей на уровне 0,5 от установившегося значения составляет 1·10-9 с.
Частота следования воспроизводимых импульсов: не менее 1·105 Гц.
Государственный первичный специальный эталон обеспечивает воспроизведение единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов до 20 пс со средним квадратическим отклонением результата измерений So не более 0,1% при 50 независимых наблюдениях (число усреднений при каждом наблюдении не менее 100).
Неисключенная систематическая погрешность воспроизведения напряженности импульсного электрического поля не более: 6,4% – в течение 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 3,4% – в установившемся режиме.
Неисключенная систематическая погрешность воспроизведения напряженности импульсного магнитного поля не более: 6,4% - в течение 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 3,4% - в установившемся режиме.
Стандартная неопределенность воспроизведения напряженности импульсного электрического поля:
- оцененная по типу "А" не более 0,1%;
- оцененная по типу "В" не более: 2,6% - в течение 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 1,4% - в установившемся режиме.
Суммарная стандартная неопределенность воспроизведения напряженности импульсного электрического поля не более: 2,6% - в течение 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 1,4% - в установившемся режиме.
Расширенная неопределенность UPE воспроизведения напряженности импульсного электрического поля при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата k=1,71 не более: 4,5% - в течение 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 2,4% - в установившемся режиме.
Стандартная неопределенность воспроизведения напряженности импульсного магнитного поля:
- оцененная по типу "А" не более 0,1%;
- оцененная по типу "В" не более: 2,6% - в течение 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 1,4% - в установившемся режиме.
Суммарная стандартная неопределенность воспроизведения напряженности импульсного магнитного поля не более: 2,6% - в течение 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 1,4% - в установившемся режиме.
Расширенная неопределенность UPH воспроизведения напряженности импульсного магнитного поля при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата k=1,71 не более: 4,5% - в течение 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 2,4% - в установившемся режиме.
Нестабильность государственного первичного специального эталона за один год v составляет 2·10-4.
Государственный первичный специальный эталон применяют для передачи единиц вторичным эталонам и рабочим средствам измерений методом прямых измерений и сличением с помощью компаратора. Относительные погрешности передачи единиц при доверительной вероятности 0,95 составляют от 3,5·10-2 до 8·10-2.
Вторичные эталоны
В качестве вторичных эталонов напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов до 20 пс применяют:
вторичные эталоны напряженности импульсного электрического поля на основе линейного полоскового измерительного преобразователя в диапазоне 0,1...5,0·105 В/м с временем нарастания переходной характеристики 2·10-11…10·10-11 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью переходной характеристики импульсов 2·10-11...1·10-9 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
вторичные эталоны напряженности импульсного электрического поля на основе меандрического полоскового измерительного преобразователя в диапазоне 10...1·106 В/м с временем нарастания переходной характеристики 5·10-11...5·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью переходной характеристики импульсов не более 1·10-8 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
вторичные эталоны напряженностей импульсных электрического и магнитного полей на основе излучающего несимметричного вибратора в диапазонах 0,1...1·105 В/м и 2,6·10-4... 2,6·10-2 А/м с длительностью фронта импульсов 2·10-11...5·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью импульсов 2·10-11...3·10-9 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
вторичные эталоны напряженностей импульсных электрического и магнитного полей на основе излучающего симметричного вибратора в диапазонах 0,2...2,0·105 В/м и 5,2·10-4...5,2·102 А/м с длительностью фронта импульсов 2·10-11...5·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью импульсов 2·10-11...1·10-8 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
вторичные эталоны напряженностей импульсных электрического и магнитного полей на основе ТЕМ-камеры в диапазонах 1...2·105 В/м и 2,6·10-3...5,2·102 А/м с длительностью фронта импульсов 7·10-11...5·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью импульсов 1·10-10…1·10-5 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
вторичные эталоны напряженностей импульсных электрического и магнитного полей на основе ТЕМ рупоров в диапазонах 1...5·105 В/м и 2,6·10-3...1,3·103 А/м с длительностью фронта импульсов 2·10-11...1·10-9 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью импульсов 2·10-11...1·10-9 с на уровне 0,5 от установившегося значения.
Значения погрешностей при доверительной вероятности 0,95 составляют от 4·10-2 до 9·10-2.
Вторичные эталоны применяют для передачи единиц рабочим средствам измерений методом прямых измерений и сличением с помощью компаратора. Относительные погрешности передачи единиц при доверительной вероятности 0,95 составляют от 4,5·10-2 до 1,5·10-1.
Рабочие средства измерений
В качестве рабочих средств измерений применяют:
высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне: 2,0·10-4... 2,6·103 А/м с временем нарастания переходной характеристики 2·10-11... 5·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью переходной характеристики импульсов 1·10-10... 1·10-8 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
генераторы напряженностей импульсных импульсного электрического и магнитного полей в диапазонах 0,1...5,0·105 В/м и 2,6·10-4...1,3·102 А/м с длительностью фронта импульсов 2·10-11...1·10-9 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью импульсов 2·10-11...1·10-5 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля на основе полосковой линии в диапазоне 0,1...1,0·106 В/м с временем нарастания переходной характеристики 2·10-11...5·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью переходной характеристики импульсов 2·10-11...1·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля полосково-рупорного типа в диапазоне 1·10-2...1·104 В/м с временем нарастания переходной характеристики 5·10-11...2·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью переходной характеристики импульсов 1·10-10...5·10-10 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне 0,1...1,0·105 В/м с временем нарастания переходной характеристики 2·10-11...1·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью переходной характеристики импульсов 2·10-11...1·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне 2·10-4...2·102 А/м с временем нарастания переходной характеристики 2·10-11...1·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью переходной характеристики импульсов 2·10-11...1·10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения;
высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне 0,1...1,0·106 В/м с временем нарастания переходной характеристики 2·10-11...5·10-10 с между уровнями 0,1 - 0,9 от установившегося значения и длительностью переходной характеристики импульсов 1·10-10...1·10-8 с на уровне 0,5 от установившегося значения.
Значения погрешностей при доверительной вероятности 0,95 составляют от 4·10-2 до 2·10-1.
Приложение А
(обязательное)
Государственная поверочная схема для средств измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов до 20 пс
|