Средствава измерений. Контрольная работа по дисциплине Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах
 Скачать 344.08 Kb.
|
|
Контрольная работа по дисциплине: «Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах». Вариант-10 2018 1 Вопрос 1: Метрологическое обеспечение предприятий связи. Положение о метрологической службе предприятия. Метрологическая служба предприятия или объединения отрасли "Связь", осуществляющих свою деятельность в области электросвязи на ос- новании административного подчинения или лицензии Минсвязи России, не- зависимо от форм собственности, включает отдел (службу) главного метро- лога и (или) другие структурные подразделения и создается для выполнения задач по обеспечению единства измерений и метрологическому обеспечению эксплуатации, строительства, исследований, разработки и производства средств и линий связи, каналов и трактов передачи для удовлетворения потреби- телей в различных услугах связи. Ответственность за состояние метрологического обеспечения деятельности предприятия или объединения несет его технический руководитель. Метрологическая служба предприятия или объединения должна быть аккре- дитована в органах Госстандарта России на техническую компетентность в осуще- ствлении своей деятельности. Положение о метрологической службе предприятия или объединения от- расли разрабатывается на основе устава предприятия или объединения в соответст- вии с требованиями настоящего Положения и утверждается руководителем пред- приятия (объединения) по согласованию с главным метрологом Минсвязи Рос- сии. Работы по метрологическому обеспечению средств измерений на предпри- ятии или в объединении проводятся с помощью лабораторий (групп) поверки и ка- либровки и подразделений по ремонту средств измерений. Эти лаборатории и подразделения могут входить в состав своего предприятия или объединения, других предприятий связи либо создаваться как независимые региональные лаборатории по поверке, калибровке и ремонту в составе метрологической службы Минсвязи России. В зависимости от объема и характера выполняемых работ, территори- ального размещения, экономической целесообразности эти подразделения могут создаваться на предприятиях и объединениях для осуществления поверки и ка- либровки средств измерений, не подлежащих поверке, а также ремонта средств измерений для собственных нужд или сторонних юридических лиц. Метрологические службы предприятий (объединений) при этом должны быть аккредитованы на право поверки и калибровки средств измерений на основе дого- воров, заключаемых с Государственными научными метрологическими центрами или органами Государственной метрологической службы, а также иметь лицензию на право ремонта средств измерений. Создание региональной лаборатории осуществляется по рекомендации го- ловной организации и согласованию с заинтересованными предприятиями на основе технико-экономических расчетов и обоснования ее структуры, но- менклатуры подлежащих поверке, калибровке и ремонту средств измерений, количества штатных единиц и рабочих мест. Региональные лаборатории по поверке (калибровке) и ремонту средств измерений в составе метрологической службы Минсвязи России должны быть организованы с учетом того, что они должны об- служивать различные предприятия отрасли "Связь". Региональная лаборатория 2 должна подвергаться лицензированию на право ремонта средств измерений и ак- кредитации на право поверки органами Государственной метрологической службы. Должности работников, выполняющих работы по метрологическому обеспечению и несущих ответственность за эти работы (главный метролог, метролог, ответственные за метрологическое обеспечение), а также состав лабо- ратории (группы) по поверке, калибровке и ремонту средств измерений, устанавливаются руководителем предприятия. Лица, выполняющие работы по метрологическому обеспечению, назначаются приказом по предприятию (объединению), а необходимый объем их функцио- нальных обязанностей предусматривается в должностных инструкциях. Метрологическая служба предприятия проводит свою работу в тесном взаи- модействии с основными структурными подразделениями предприятия. К основным задачам метрологической службы предприятия относятся: - обеспечение единства и требуемой точности измерений, повышение уровня метрологического обеспечения эксплуатации средств связи и качества услуг связи, предоставляемых потребителям; - внедрение в практику современных методов и средств измерений, направ- ленное на повышение эффективности деятельности предприятия и качества каналов, трактов и услуг связи, предоставляемых потребителям; - организация и проведение калибровки, поверки и ремонта средств измере- ний, находящихся в эксплуатации, своевременное представление средств измерения на поверку; - проведение метрологической аттестации методик выполнения измерений, а также участие в аттестации средств контроля; - проведение метрологической экспертизы технических заданий, проектной, конструкторской и технологической документации, проектов стандартов и дру- гих нормативных документов (для проектных или научно-исследовательских орга- низаций); - проведение работ по метрологическому обеспечению вводимых в эксплуа- тацию средств связи; - участие в аттестации и аккредитации испытательных подразделений, в том числе входящих в структуру Системы сертификации средств связи; - осуществление метрологического надзора за состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами, применяемыми для поверки и калибровки средств измерений, нор- мативных документов по обеспечению единства измерений. В соответствии с задачами основной круг обязанностей метрологической службы эксплуатационного предприятия связи включает выполнение следую- щих работ: - Проведение систематического анализа состояния измерений и контро- ля на предприятиях с целью правильного определения приоритетов в решении отдельных задач метрологического обеспечения, определение совместно с дру- гими структурными подразделениями предприятия (объединения) эффек- тивности предлагаемых мероприятий и на этой основе разработка плана орга- низационно-технических мероприятий по совершенствованию метрологическо- го обеспечения. 3 - Изучение потребности в средствах измерений и контроля, технических средств для проверки и калибровки; подготовка предложений по их разра- ботке и приобретению, согласование и формирование заявок на приобретение средств измерений, в том числе импортных. - Участие в аттестации средств контроля, в разработке программ и методик их аттестации. - Участие в проведении работ по унификации, стандартизации и атте- стации методик выполнения измерений. - Участие (совместно с базовой организацией) в установлении рацио- нальной номенклатуры измеряемых параметров, оптимальных норм точности измерений при контроле показателей качества каналов, трактов передачи, обору- дования связи и участков сетей связи. - Внедрение стандартов, а также других НТД, регламентирующих нормы точности измерений, методики выполнения измерений, методики поверки и калибровки средств измерений и т.п. - Разработка и согласование НТД предприятия по вопросам метрологического обеспечения. - Проведение анализа причин нарушения норм на параметры каналов, трактов и аппаратуры связи, качество услуг, предоставляемых потребителям, и дос- товерности расчетов с ними, непроизводительного расхода энергии, связанных с состоянием средств измерений и выполнением контрольно-измерительных опера- ций. - Организация и проведение учета средств измерений, а также поверки, ка- либровки и ремонта их. Осуществление проката средств измерений. Выполнение особо точных измерений. Хранение и поддержание на должном уровне эталонов, других технических средств поверки и калибровки. - Анализ и учет данных об эксплуатационных характеристиках средств измерений; ведение оперативного учета технического состояния средств измере- ний по установленной форме. - Участие в аттестации испытательных подразделений. - Организация работ по повышению квалификации лиц, связанных с вы- полнением работ по метрологическому обеспечению. - Подготовка и представление в головную (базовую) организацию и органы Госстандарта России сведений о деятельности по метрологическому обеспечению по их запросам. - Осуществление метрологического надзора за соблюдением метрологических норм и правил. - Осуществление взаимодействия с органами Государственной метро- логической службы, метрологической службой Минсвязи России по вопросам обеспечения единства измерений, содействие лицам, осуществляющим государст- венный и ведомственный (Минсвязи России) метрологический надзор. - Устранение недостатков в обеспечении единства измерений, выявлен- ных органами Государственной метрологической службы и метрологической службы Минсвязи России. 4 - Содействие Госсвязьнадзору в выполнении им возложенных на него обязанностей при надзоре за техническим состоянием средств связи и каналов связи. Метрологическая служба предприятия (объединения) имеет следующие пра- ва: - Выдавать структурным подразделениям предприятия обязательные предписания, направленные на предотвращение, прекращение или устранение нарушений метрологических правил и норм. - Выдавать структурным подразделениям разрешение на пользование сред- ствами измерений, принадлежащими другим предприятиям отрасли "Связь", при условии, что они прошли своевременную поверку (калибровку). - Получать от подвергаемых контролю структурных подразделений ма- териалы, необходимые для проведения проверок в порядке метрологического контроля и надзора. - Вносить руководству предприятия предложения об отмене нормативных до- кументов, приказов, распоряжений и указаний в области метрологического обеспечения, противоречащих действующему законодательству, метрологическим правилам и нормам. - Вносить предложения руководству предприятия о заключении догово- ров об аренде уникальных средств измерений испытательного оборудования для проведения поверки (калибровки) и других метрологических работ, а также дого- воров о привлечении специалистов к проведению метрологической экспертизы методик выполнения измерений. - Вносить предложения базовой организации или службе главного метроло- га вышестоящего звена метрологической службы Минсвязи России по всем вопросам организации метрологического обеспечения, в том числе по отнесению конкретных типов средств измерений к средствам измерений, подлежащим по- верке или калибровке. 5 Вопрос 2: Методика поверки средств измерений. Рассмотрим методику поверки устройств для измерения уровней типа К2223. Периодическая поверка устройств для измерений уровней типа К2223 прово- дится 1 раз в год для средств измерений, находящихся в эксплуатации, и 1 раз в 3 года для средств измерений, находящихся на длительном хранении. При проведении поверки выполняются операции и определяются метрологические характеристики в последовательности, приведенной в таблице 2.1. Таблица 2.1 Наименование проверяемых параметров Обязательность поверки параметров первичная периодическая 1. Определение диапазона частот и погрешности установки частоты передающей части да да 2. Определение функциональной возможности дискретной установки частоты заданными шагами да да 3. Определение основной погрешности выходного уровня и погрешности делителей передающей части да да 4. Определение функциональной возможности блокировки уровня да да 5. Определение выходного сопротивления передающей части да да 6. Определение основной погрешности измерения уровня приемной части да да 7. Определение погрешности делителей приемной части да да 8. Определение входного сопротивления приемной части да да 9. Определение затухания приемных фильтров 5 кГц, 30 кГц, 200 кГц да нет 10. Определение частотной характеристики взвешивающего фильтра да да 11. Определение диапазона и погрешности измерения сопротивления да нет 12. Определение погрешности измерения затухания несогласованности да нет 13. Определение функциональной возможности установки режима свипирования передающей части да да 6 Для проведения поверки применяются средства измерений, указанные в таб- лице 2.2. Таблица 2.2 Наименование и тип средств измерений Технические характеристики средств поверки 1. Измерительный генератор GF-62 200 Гц - 2,1 МГц; +/- 4 х 10 -6 , f +/- 1 Гц -61 - +1,0 дБн/дБм, симметричный, 600 Ом 2. Измеритель уровня MV-62 200 Гц - 2,1 МГц; +/- 2 х 10 -6 , f +/- 1 Гц Селективный Широкополосный 300 Гц - 2,1 МГц 200 Гц - 2,1 МГц 130 дБ - +22 дБ -80 дБ - +22 дБ +/- 0,1 дБ +/- 0,1 дБ 600 Ом 3. Частотомер ЧЗ-63 Диапазон частот 20 Гц - 1500 МГц Погрешность 5 х 10 -7 f 0,03 (0,1) - 10 В 4. Диодный компенсационный вольтметр В3-63 20 Гц - 10 МГц; 10 мВ - 100 В Погрешность (0,05 - 2)% при аттестованном диоде и (0,2 - 8)% при неаттестованном диоде 5. Магазин затуханий ТТ4108/11 Симметричный, R = 600 Ом Погрешность +/- 0,1 дБ 6. Осциллограф С1-65 0 - 50 МГц; коэф. отклонения 5 мВ/дел. в полосе 0 - 25 МГц. Rвх = 1 МОм, Свх = 30 пФ 7. Генератор ГЗ-118 10 Гц...200 кГц, 1,5% 600 Ом, 1 мВ...10 В 8. Схемы измерения выходного и входного со- противления Резисторы с точностью не хуже 1% Вместо указанных в таблице 2.2 средств измерений допускается применять другие аналогичные средства измерений, обеспечивающие измерение соответст- вующих параметров с требуемой точностью. Все средства измерений должны быть поверены и иметь свидетельства (отметки в формулярах или паспортах) о поверке. Условия поверки: При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия: - температура окружающего воздуха, °С 20 +/- 5 - относительная влажность воздуха, % 30 - 80 - атмосферное давление, кПа 84 – 106 (630 - 795 мм рт. ст.) - питание от сети переменного тока напряжением, В 220 +/- 4,4 частотой, Гц 50 +/- 2,5 Проведение поверки: 2.1. Внешний осмотр 7 При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие поверяемого средства измерения следующим требованиям: - укомплектованность устройства для измерения уровней должна позволять выполнить поверку в полном объеме; - отсутствие механических повреждений или неисправностей регулировочных и соединительных элементов и других внешних дефектов, влияющих на нормаль- ную работу поверяемого устройства; - отсутствие внутри устройства посторонних предметов или незакрепленных частей (определяется на слух при наклонах поверяемого средства измерения). 2.2. Проверка функционирования поверяемого средства измерений (опро- бование). Подключить питание устройства через адаптер к сети переменного тока или от внутреннего источника тока. Включить устройство, нажав кнопку ON/OFF, распо- ложенную в правом нижнем углу лицевой панели. Соединить выход передающей части со входом приемной части. После прогрева в течение 15 минут для самопроверки устройства в основном меню выбрать функцию EXTRA FUNCTION и затем Self-calibration. Проверить функционирование поверяемого устройства в режиме самопровер- ки. 2.3. Определение метрологических параметров. 2.3.1. Определение диапазона частот и погрешности установки частоты передающей части установки. Диапазон частот проверяется методом прямого измерения частоты электрон- но-счетным частотомером Ч3-63 на фиксированных частотах 30, 300, 1020, 3400, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000 Гц, а также на частотах 10, 15 и 20 кГц в диапазо- не от 30 Гц до 20 кГц, и на частотах, устанавливаемых дискретно через 10 кГц в диапазоне от 20 кГц до 200 кГц. Проверка проводится при выходном уровне 0 дБ, выходном сопротивлении 600 Ом и сопротивлении нагрузки 600 Ом. Подключить частотомер к выходу передающей части (разъем Х) устройства. Из основного меню выбрать: MEASUREMENT (ИЗМЕРЕНИЕ) Spot frequency (Шаг частоты) Circuit 4-wire (4-х проводная цепь) Transmitter (Передатчик) Level (Уровень) Impedance (Сопротивление). Каждая следующая страница меню осуществляется вводом "ENTER". Вид измерения, выходной уровень и сопротивление устанавливаются выбором параметров в меню, используя клавиши со стрелками (,,,) и цифровые кла- виши передней панели. Ввод параметров и начало измерений осуществляет- ся клавишей "Start-Stop". Погрешность установки частоты определяется по формуле: 100% н д f д f f f где: 8 fн - номинальное значение частоты, Гц fд - действительное значение частоты, установленное по показаниям час- тотомера, Гц. Погрешность установки частоты не должна превышать (0,5% + 5 Гц) в диапа- зоне частот от 30 Гц до 15 кГц и не должна превышать (2% + 50 Гц) в диапазоне от 20 кГц до 200 кГц. 2.3.2. Определение функциональной возможности дискретной установки частоты дискретными шагами. Определение функциональной возможности дискретной установки частоты осуществляется путем изменения частоты через 5 Гц в диапазоне до 20 кГц (на час- тотах 1005, 1010, 2005, 2010 Гц) и через 50 Гц в диапазоне до 200 кГц ( на частотах 15050, 15100, 150000, 150050 Гц). Проверяется также возможность установки частот 50, 80, 100, 200, 500, 800, 1000, 2000, 3200, 5000, 6000, 8500, 10000 Гц. Установка параметров и проверка частот аналогична п. 2.3.1. 2.3.3. Определение основной погрешности выходного уровня и погрешно- сти делителей передающей части. Измерение основной погрешности осуществляется методом непосредственно- го отсчета показаний на выходе передающей части устройства (разъем Х) вольтмет- ром В3-63 на частоте 1 кГц. Выход передающей части симметричный, выходное со- противление 600 Ом, сопротивление нагрузки 600 Ом. Установить выходной уровень передающей части 0 дБ. Выходной уровень и сопротивление устанавливаются выбором параметров в меню, используя клави- ши со стрелками (,,,) и цифровые клавиши передней панели. Начало измерений осуществляется клавишей "Start-Stop". Измерить выходной уровень вольтметром В3-63. Погрешность установки уровня 0 дБ не должна превышать +/- 0,3 дБ. Измерения для остальных положений аттенюаторов провести, заменив вольтметр В3-63 на измеритель уровня MV-62. Погрешность делителей во всем диапазоне уровней (-55...10 дБ) не должна превышать +/- 0,3 дБ. Провести измере- ние погрешности на частоте 20 кГц для диапазона уровней от -40 дБ до 0 дБ. По- грешность не должна превышать +/- 0,6 дБ. 2.3.4. Определение функциональной возможности блокировки уровня. Измерение осуществляется методом непосредственного отсчета показаний на выходе передающей части (разъем Х) вольтметром В3-63 на частоте 1 кГц. Выход передающей части симметричный, выходное сопротивление 600 Ом, сопротивление нагрузки 600 Ом. Установить выходной уровень передающей части 0 дБ. Выходной уровень и сопротивление устанавливаются выбором параметров в меню, используя кла- виши (,,,) и цифровые клавиши передней панели. Начало измерений осуществляется клавишей "Start-Stop". Измерить выходной уровень вольтметром В3-63. Заблокировать уровень передающей части клавишей "LEVEL BLOCK". Вольтметром В3-63 отметить снижение уровня не менее, чем на 20 дБ. 2.3.5. Определение выходного сопротивления передающей части. Измерение осуществляется образцовым вольтметром В3-63 при выходном уровне 0 дБ на симметричном выходе передающей части и выходном сопротивле- нии 600 Ом. Измерить выходное напряжение передающей части при ХХ, затем из- 9 мерить выходное напряжение на согласованной нагрузке. Эти измерения проводить на частоте 4000 Гц. Определить действительные значения выходного сопротивления по формуле: 1 2 , 1 д н U R R Ом U где: Rн - сопротивление согласованной нагрузки, Ом; U1 - выходное напряжение при отключенной нагрузке, В; U2 - выходное напряжение при согласованной нагрузке, В. Провести аналогичные измерения при выходном сопротивлении передающей части установки 150 Ом и 900 Ом. Погрешность не должна превышать 20%. 2.3.6. Определение основной погрешности измерения уровня приемной части. Измерения осуществляются при измеряемом уровне 0 дБ по схеме, приведен- ной на рисунке 2.1. Подключить генератор к разъему N поверяемого устройства. Выход генерато- ра симметричный, выходное сопротивление 600 Ом. Установить переключатели в положение "0 дБ", а частоты генератора 1000 Гц, 10 кГц, 100 кГц. Изменением вы- ходного уровня генератора получить показание "0 дБ" на приемной части устройст- ва. Для осуществления измерения из основного меню устройства выбрать: MEASUREMENT (ИЗМЕРЕНИЕ) Spot frequency (Значение частоты) Circuit 4-wire (4-х проводная цепь) Receiver (Приемник) Impedance 600 Ом (Сопротивление) Измерение на приемной части устройства проводятся с использованием клавиш со стрелками (,,,) и цифровых клавиш передней панели. Изме- нение диапазона шкалы измерения и нанесение сетки на экран осуществляется клавишами RANGE и GRID. Начало измерений осуществляется клавишей "Start- Stop". Измерить уровень напряжения Uд, действующий на входе приемной части устройства. Погрешность измерения уровня 0 дБ определяется по формуле: 10 0, 775 20 lg д р U Значение погрешности измерения уровня 0 дБ должно быть не более +/- (0,1 - 0,3) дБ. 2.3.7. Определение погрешности делителей приемной части устройства. Измерения проводятся по схеме, приведенной на рисунке 2.1. При этом необ- ходимо заменить вольтметр В3-63 на измеритель уровня MV-62, а на выходе генера- тора GF-62 включить магазин затуханий ТТ4108/11. Для осуществления измере- ния из основного меню устройства выбрать: MEASUREMENT (ИЗМЕРЕНИЕ) Spot frequency (Значение частоты) Circuit 4-wire (4-х проводная цепь) Receiver (Приемник) Noise (Шумы) Impedance 600 Ом (Сопротивление) Измерение на приемной части устройства проводятся с использованием клавиш со стрелками (,,,) и цифровых клавиш передней панели. Изме- нение диапазона шкалы измерения осуществляется клавишей RANGE. Нанесе- ние сетки на экран осуществляется клавишей GRID. Начало измерений осуще- ствляется клавишей "Start-Stop". Выход генератора симметричный, выходное сопротивление 600 Ом, частота 1000 Гц. Вход образцового измерителя уровня симметричный, входное сопротивле- ние высокоомное, режим работы широкополосный. Измерить уровень 0 дБ на входе приемной части устройства. Провести измерения во всех положениях входных де- лителей приемной части устройства, изменяя входной уровень через 1 дБ в пределах от 0 до минус 10 дБ и через 10 дБ в диапазоне от минус 80 до 15 дБ. Погрешность входных делителей приемной части устройства не должна превышать +/- 0,3 дБ. Ус- тановить частоту генератора 150 кГц. Измерить погрешность в диапазоне уровней от минус 49 до 10 дБ. Погрешность делителей не должна превышать 0,6 дБ. 2.3.8. Определение входного сопротивления приемной части устройства. Измерение проводится на частоте 4000 Гц по схеме, приведенной на рисунке 2.2. Выход генератора несимметричный, выходное сопротивление 0 Ом. Устано- вить выходной уровень генератора 0 дБ. На частоте 4000 Гц провести измерение 11 напряжения (В) U1 и U2 (до и после резистора Rн = Rвх). Величину входного сопротивления Rвх определяют по формуле: 2 1 2 н вх R U R U U Допустимое значение погрешности входного сопротивления приемной части устройства должно составлять не более 20%. 2.3.9. Определение затухания приемных фильтров 5 кГц, 30 кГц, 200 кГц. Измерение проводят по схеме, приведенной на рисунке 2.1, методом непо- средственного отсчета показаний приемной части устройства, подключенной к ге- нератору GF-62. Выходной уровень генератора 0 дБ, выход симметричный, выход- ное сопротивление 600 Ом. Установить режим измерения устройства: RECEIVER Noise Filter Lp-5 kHz. Установить на генераторе сигнал с частотой 400 Гц и провести измерение уровня приемной частью устройства. Подстроить уровень генератора таким обра- зом, чтобы приемная часть устройства показывала точно 0,0 дБ. Установить на ге- нераторе сигнал с частотой 5 кГц и измерить значение уровня сигнала на этой час- тоте. Увеличить частоту генератора в 10 раз и измерить затухание фильтра на этой частоте. Допустимое затухание должно быть не менее 18 дБ. Затем включить фильтр 30 кГц (Filter...Lp-30 kHz) и провести аналогичные измерения на соответствующих частотах и на частоте 200 кГц. Отметить увеличение затухания на частоте 200 кГц. Проверить функциональную возможность включения фильтра 200 кГц, установив с помощью меню в приемнике: Filter Lp-200 kHz. Провести измерение уровня на частотах 400 Гц, 5 кГц, 30 кГц, 200 кГц. До- пустимое затухание должно составлять не более 1 дБ. 2.3.10. Определение характеристики взвешивающего фильтра. Измерение осуществляется методом непосредственного отсчета показаний приемной частью устройства, подключенной к генератору GF-62. Выходной уровень генератора 0 дБ, выход симметричный, выходное сопротивление 600 Ом. Устано- вить режим работы устройства: Noise ССIТТ Rec.O.41 (или ССIR 468-3) Последовательно изменяя частоту генератора снимать показания приемной части устройства на частоте 800 Гц (Rec.O.41) или 1000 Гц (Rec.468-3), на которой предварительно устанавливается значение уровня 0 дБ. Частоты генератора, на ко- торых проводятся измерения, и соответствующие им показания приемной части устройства с допустимыми пределами отклонения уровней приведены в таблицах 2.3 или 2.4 соответственно: Таблица 2.3 N Частота генератора, Гц Показания приемника, дБ Допустимые пределы, дБ 1 200 -21,0 +/- 2 2 300 -10,6 +/- 2 3 400 -6,3 +/- 1 12 4 500 -3,6 +/- 1 5 600 -2,0 +/- 1 6 800 0 0 7 1000 +1,0 +/- 1 8 1200 0 +/- 1 9 1500 -1,3 +/- 1 10 2000 -3,0 +/- 1 11 2500 -4,2 +/- 1 12 3000 -5,6 +/- 2 13 3500 -8,5 +/- (2...3) 14 4000 -15 +/- 3 15 5000 -36 +/- 3 Таблица 2.4 N Частота генератора, Гц Показания приемника, дБ Допустимые пределы, дБ 1 31,5 -29,9 +/- 2 2 63 -23,9 +/- 1,4 3 100 -19,8 +/- 1 4 200 -13,8 +/- 0,8 5 400 -7,8 +/- 0,5 6 800 -1,9 0,3 7 1000 0 +/- 0,2 8 2000 +5,6 +/- 0,5 9 3150 +9,0 +/- 0,5 10 4000 +10,5 +/- 0,5 11 5000 +11,7 +/- 0,5 12 6300 +12,2 0 13 7100 +12 +/- 0,2 14 8000 +11,4 +/- 0,4 15 9000 +10,1 +/- 0,6 16 10000 +8,1 +/- 0,8 17 12500 0 +/- 1,2 18 14000 -5,3 +/- 1,4 19 16000 -11,7 +/- 1,6 20 20000 -22,2 +/- 2,0 21 31500 -42,7 беск. 2.3.11. Определение диапазона и погрешности измерения сопротивления. Измерение осуществляется при подключении известного сопротивления(10 Ом, 600 Ом, 1 кОм, 5 кОм, 10 кОм) к разъему Х поверяемого устройства на частотах 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц. Установить режим работы устройства: MEASUREMENT Impedance Погрешность измерения не должна превышать 7%. 9.3.12. Определение погрешности измерения затухания несогласованно- сти. Установить режим работы устройства: MEASUREMENT 13 Return Loss Измерение осуществляется методом сравнения. Объект измерения: измери- тель MV-62 либо подключаемые резисторы с номинальными значениями: 500 Ом, 200 Ом. Предварительно провести измерение входного сопротивления измерителя MV-62 по схеме, приведенной на рисунке 2.2, заменив устройство К2223 на измери- тель уровня MV-62 (входное сопротивление 600 Ом), а также измерение сопротив- ления подключаемых резисторов с помощью измерителя сопротивлений. Опреде- лить затухание несогласованности по формуле: 20lg , вх н вх н R R P R R где: Rн - номинальное значение сопротивления, 600 Ом, Rвх - действительное значение сопротивления, Ом, Rвх для MV-62 рассчитывается по формуле, приведенной в п. 2.3.8. Измерение с помощью устройства К2223 осуществляется при подключении ко входу приемника К2223 (разъем N) номинального сопротивления 600 Ом и изме- ряемого объекта (MV-62 или подключаемых сопротивлений) к разъему Х. Измере- ние проводится на частоте 4 кГц, и уровне минус 10 дБ. Установку параметра изме- рения, значение частоты и уровня на поверяемом устройстве проводить с ис- пользованием клавиш со стрелками и цифровых клавиш передней панели. Погреш- ность измерения в диапазоне до 40 дБ не должна превышать +/- 1 дБ. 2.3.13. Определение функциональной возможности установки и режима свипирования передающей части. Измерение осуществляется методом непосредственного наблюдения кривой на экране осциллографа С1-65, подключаемого к выходу передающей части пове- ряемого устройства. Выходное сопротивление передающей части 600 Ом, сопротив- ление нагрузки 600 Ом, выходной уровень 0 дБ. Установить режим работы устрой- ства: MEASUREMENT (ИЗМЕРЕНИЕ) Circuit 4-wire Transmitter Sweep 0,2...4 кГц 0,03...20 кГц 0,3...200 кГц. Установку режимов проводить с использованием клавиш со стрелками и цифровых клавиш передней панели. 2.4. Оформление результатов поверки. Средства измерений, удовлетворяющие требованиям настоящего руководяще- го документа, признаются годными к применению. Результаты поверки средств из- мерений оформляются их клеймением и выдачей свидетельств о поверке или же за- писью результатов поверки в эксплуатационных паспортах (или их дубликатах). Средства измерений, не удовлетворяющие требованиям настоящего руково- дящего документа, к дальнейшему применению не допускаются. На такие средства 14 измерений выдаются извещения с указанием причин их непригодности к дальней- шей эксплуатации, гасятся клейма предыдущих поверок, а в эксплуатационных пас- портах (или их дубликатах) делаются соответствующие записи. 15 Вопрос 3: Методы и средства измерений в аналоговых МСП и ВОЛС. Па- раметры приёмника оптического излучения и методы их измерения. Преобразователями оптических сигналов в электрические в системах передачи информации служат приёмники оптического излучения. Всем требованиям, предъ- являемым к приёмникам, в настоящее время удовлетворяют в первую очередь полу- проводниковые светодиоды. Основными определяющими характеристиками приём- ников излучения являются: характеристика преобразования оптического сигнала в электрический, её линейность в рабочем диапазоне входных сигналов, стабильность; переходная или импульсная характеристика, постоянная времени или частотная ха- рактеристика. Структурная схема определения основных характеристик приёмных модулей представлена на рис 3.1. Импульсы с генератора 1 возбуждают электрооптический преобразователь 2, излучение которого через оптический разветвитель 3 поступает на оптический атте- нюатор 4 и оптоэлектрический преобразователь 10. После аттенюатора излучение разветвителем 5 направляется на измеритель средней мощности излучения 6 и ис- пытуемый КЭМ-приёмник 8. Питание КЭМ осуществляется блоком 7. Электриче- ские выходные сигналы КЭМ анализируются вольтметром 9 и двухлучевым стробо- скопическим осциллографом 11, на второй вход которого поступают выходные им- пульсы оптико-электрического преобразователя 10. Параллельный канал с оптико- электрическим преобразователем служит для проверки работоспособности и на- стройки измерительного устройства. Устройство, выполненное по этой схеме, обес- печивает измерение энергетических и временных параметров излучения и выходных электрических сигналов КЭМ. Сначала измеряется уровень собственных шумов на выходе модуля при отсутствии излучения на входе. После подачи на вход КЭМ из- лучения аттенюатором вносят затухание до получения на выходе КЭМ заданного соотношения напряжений логических уровней (для цифровых КЭМ) или отношения сигнал-шум для аналоговых модулей. Увеличением уровня оптического сигнала оп- ределяются чувствительность (при отключенной системе АРУ) и диапазон работы АРУ (в режиме работы с АРУ). Для цифровых КЭМ определяется вероятность оши- бок как числа несовпадений сигналов к общему числу посланных. Для исследования временных характеристик быстродействующих фотоприёмников требуются оптиче- 16 ские сигналы, которые допускают аппроксимацию -функцией, «ступенькой» и по- следовательностью импульсов в виде -функций с регулируемым периодом. Первые два сигнала необходимы для измерения параметров импульсной и переходной ха- рактеристики приёмника, третий – для определения разрешения во времени. Обес- печение измерения временных (динамических) характеристик приёмников предъяв- ляет жёсткие требования к измерительным оптическим импульсам по их форме и контролю их параметров. Наиболее перспективными для использования в качестве основного элемента измерительных генераторов оптических импульсов являются полупроводниковые инжекционные излучатели (лазеры и световоды), так как в ин- жекционных излучателях осуществляется прямое преобразование подводимой элек- трической энергии в оптическую. 17 Вопрос 4: Методы и средства измерений в аналоговых ЦСП. Методы из- мерения вероятности ошибок с использованием генератора псевдослучайной последовательности. Одним из методов измерения вероятности ошибки с использованием генера- тора псевдослучайной последовательности является метод обнаружения ошибок пу- тём сравнения единичных элементов принимаемого измерительного псевдослучай- ного сигнала с переданным. Данный метод может быть реализован измерителем ко- эффициента ошибок ИКО-1. Прибор состоит из двух частей: генератора измери- тельного сигнала и анализатора ошибок. Генератор (рис 4.1, а) содержит генератор тактовых импульсов, который обеспечивает требуемую в ЦСП скорость передачи, генератор псевдослучайной бинарной последовательности ГПСП, кодер, который осуществляет кодирование сигнала ГПСП, являющегося обычно двоичным им- пульсным кодом с возвратом к нулю, в соответствии с кодом, используемым в ЦСП, и устройство согласования с линией. В генераторе также предусмотрен выход так- товой частоты fт для синхронизации работы анализатора ошибок, когда они распо- лагаются в одном месте. Рис 4.1 Анализатор ошибок (рис 4.1,б) содержит устройство согласования, декодер, осуществляющий операцию обратного преобразования кодированного сигнала в ис- ходный псевдослучайный сигнал, обнаружитель ошибок, включающий собственный генератор ПСП, идентичный с генератором ПСП на передающем конце, и детектор ошибок, осуществляющий обнаружение ошибок сравнением принятого сигнала с сигналом собственного генератора, и счётчик ошибок. В анализатор ошибок также входит выделитель тактовой частоты, с помощью которого осуществляется тактовая 18 синхронизация при работе по направлению, т.е когда генератор и анализатор разне- сены в пространстве. Если они находятся в одном месте (например, при работе по шлейфу), то сигнал тактовой частоты fт непосредственно поступает от генератора. Счётчик тактов подсчитывает число тактов, за которое осуществляется счёт ошибок. Вычислитель производит вычисление значение КО как отношения числа сосчитан- ных ошибок к числу сосчитанных тактов и подаёт его на цифровое отсчётное уст- ройство ЦОУ. Специфическими узлами ИКО-1 являются генератор псевдослучайной после- довательности ПСП и детектор ошибок. Пример генератора ПСП, построенного на трёхразрядном регистре сдвига, приведён на рис 4.2, а таблица 4.1 поясняет его ра- боту. Рис 4.2 Таблица 4.1 Такт Значения в переменных точках Такт Значения в переменных точках Такт Значения в переменных точках а б в г а б в г а б в г 0 1 1 1 0 5 1 0 1 1 10 1 0 0 0 1 0 1 1 0 6 1 1 0 1 11 0 1 0 1 2 0 0 1 1 7 1 1 1 0 12 1 0 1 1 3 1 0 0 0 8 0 1 1 0 4 0 1 0 1 9 0 0 1 1 Генератор вырабатывает импульсы псевдослучайной последовательности с периодом (2 3 -1)=7 бит при любой начальной загрузке регистра кроме комбинации 000, которая считается запрещённой. При поступлении тактового сигнала информа- ция в регистре сдвигается влево, а на вход регистра поступает входной сигнал, об- разованный суммированием по модулю два содержимого двух последних ячеек. В общем случае вид ПСП импульсов определяется характеристическим полиномом: a b y x x c х а , х b – ПСП импульсов на выходах ячеек регистра с номерами а и b; с – номер ячейки, на которую по цепи обратной связи поступает суммарный сигнал. Период такой последовательности, называемой последовательностью мак- симальной длины определяется числом элементов М=2 m -1, где m – номер послед- ней ячейки регистра. В соответствии с ГОСТ 26783-85 рекомендованы следующие значения m, выбираемые в зависимости от скорости передачи: 19 m = 11 (a = 11, b = 9, c = 1) m = 23 (a = 23, b = 18, c = 1) m = 15 (a = 15, b = 14, c = 1) Для обнаружения ошибок на приёмном конце необходимо точно знать струк- туру переданной последовательности, а также временное положение каждого её двоичного символа. Для обнаружения ошибок в составе анализатора необходим аналогичный генератор ПСП, синхронизированный с принимаемым сигналом. На рис 4.3 показана схема построения обнаружителя ошибок, включающая ге- нератор ПСП. Рис 4.3 Ввод генератора ПСП в синхронизм выполняется кратковременной подачей на вход регистра сдвига принимаемой ПСП. Таблица 4.2 поясняет работу прибора в этом режиме. Таблица 4.2 Такт Положение переключателя Значения переменных в точках Примечание а б в г д е ж 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Б Б Б Б А А А А А А А А А А А А А 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 Загрузка регистра Обнаруженная ошибка Введено два бита, что ведёт к потере син- хронизма Как только все m ячеек регистра сдвига будут загружены информацией без ошибок (на что указывает нулевой информационный сигнал обнаружителя), пере- ключатель возвращается в исходное положение, в генераторе ПСП замыкается об- ратная связь и он продолжает генерировать ПСП идентичную передаваемой и син- 20 хронную с принимаемой. В результате детектор ошибок, выполненный на суммато- ре по модулю два, будет обнаруживать ошибки в принимаемой ПСП. При наруше- нии синхронизма, что может иметь место при добавлении или исключении из при- нимаемой последовательности нескольких бит, необходимо вновь повторить загруз- ку регистра принимаемой последовательностью. Критерием потери синхронизма является резкое увеличение числа ошибок. Ещё одним прибором для измерения вероятности ошибки и использующим генератор псевдослучайной последовательности является «Генератор ПСП - анали- затор кодовых последовательностей ГК5-83». Этот прибор обеспечивает: - вычисление коэффициента ошибок с заданной методической погрешностью при требуемой доверительной вероятности Рд в диапазоне значений 10 -2 …10 -10 ; - измерение коэффициента ошибок передачи блоков информации длиной 2 m (m=9, 10, 11); - измерение числа ошибок за установленный сеанс измерения, в том числе за 1 сек; - измерение числа ошибок различной кратности (1, 2,3 и больше). Генератор ПСП вырабатывает импульсы ПСП с периодами 2 m -1 (m=7, 10, 15, 20, 23), а также любые кодовые слова длиной 16 бит. Тактовые частоты равны: 2,048; 8,448 и 34,368 МГц. Выходные сигналы формируются в двоичных кодах RZ и NRZ и квазитроичных кодах AMI, в котором нули исходного сигнала передаются нулевой амплитудой, а единицы импульсами чередующейся полярности, и HDBB, который не содержит более трёх подряд идущих нулевых символов, а также в мно- гоуровневых кодах с числом уровней 4 или 8. В приборе предусмотрена возмож- ность искусственного введения одного ошибочного символа в каждый период ПСП. Анализатор позволяет обнаруживать ошибки как сравнением принимаемой ПСП с ПСП, генерируемой в анализаторе, так и нарушением правил кодообразова- ния. 21 Литература: 1. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи/ Под ред. Б.П.Хромого. – М.: Радио и связь, 1986г 2. Метрологическое обеспечение систем передачи: Учебное пособие для ву- зов/ Б.П.Хромой, В.Л.Серебрин, А.Л.Сенявский и др; под ред. профессора Б.П.Хромого. – М.: Радио и связь, 1991 г 3. Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» 4. Закон РФ «О связи» |