Апаратурне рішення та характеристики еталона

 

Аналіз, наведений у [45] дозволяє сформулювати такі принципи побудови еталона коефіцієнта АМ:

а) оптимальною є побудова еталона у вигляді міри одиниці коефіцієнта АМ, тобто джерела вимірювального сигналу з гармонічною АМ і з каліброваним коефіцієнтом АМ;

б) діапазони несучих і модулюючих частот АМ сигналів еталона повинні відповідати частотам апаратури, що повіряється, однак відтворення сигналу цілком достатньо проводити в дискретних значеннях , і ;

в) оскільки такі параметри АМ сигналу, як і є джерелами похибки відтворення КАМ, вони повинні бути мінімізовані, а до складу апаратури повинні входити засоби атестації АМ сигналу по цих параметрах.

В основу відтворення одиниці коефіцієнта АМ покладено метод, що полягає у формуванні АМ сигналу з огинаючою, близькою до синусоїдальної, установленні з високою точністю коефіцієнта АМ і точному діленні модулюючої напруги для одержання каліброваних значень у діапазоні 0,1 – 100 %. Структурну схему еталона наведено на рис. 8.7.

АМ сигнал формується модуляторами з квазілінійними модуляційними характеристиками (), як правило, на декількох фіксованих несучих частотах.

Для розширення діапазону несучих частот використовуються перетворювачі частоти, за допомогою яких здійснюється відтворення АМ сигналу на дискретних частотах у всьому діапазоні роботи модулометрів загального застосування (0,01 – 500 МГц).

Калібрування коефіцієнта АМ =100 % здійснюється за допомогою характерної осцилограми (рис. 8.8) при максимальній чутливості вертикального підсилювача осцилографа, що входить до складу калібратора.

 

 

		Рис. 8.7. Структурна схема ДЕ одиниці коефіцієнта АМ

 

Передача розміру одиниці коефіцієнта АМ робочим еталонам (які також є джерелами АМ сигналів) здійснюється за допомогою компаратора, на який почергово подаються сигнали від державного і робочого еталонів. При повірці модулометрів (приймачів сигналу) еталонний сигнал подається безпосередньо на їхній вхід, минаючи компаратор, тобто повірка відбувається методом прямого вимірювання.

 

До складу засобів атестації еталона входять додатковий вимірювач коефіцієнта АМ, у якому реалізується контрольний незалежний метод вимірювання середнього значення коефіцієнта АМ, а також пристрої для атестації АМ сигналів еталона по КГ і амплітудних шумах. Керування роботою еталона й обробка результатів здійснюються за допомогою керувально-обчислювального пристрою.

Джерелами похибок відтворення коефіцієнта АМ є:

нелінійні спотворення огинаючої АМ сигналу;

паразитна АМ шумового характеру;

неточність установлення = 100 %;

похибка прецизійного подільника модулюючої напруги;

спотворення АМ сигналу в перетворювачах частоти.

При використанні компаратора додається також похибка останнього, яка носить, в основному, випадковий характер.

Державний еталон (рис. 8.9) має такі метрологічні характеристики:

діапазон несучих частот 0,01 – 500 МГц;

діапазон модулюючих частот 0,02 − 200 кГц;

діапазон значень коефіцієнта АМ 0,1 – 100 %;

НСП () (1–2)·10^-3;

СКВ () 3·10^-4.

Як робочі еталони використовуються зразкові установки, що являють собою, як і ДЕ, джерела АМ сигналів із внутрішнім калібруванням їхнього коефіцієнта АМ.

	Рис. 8.9. Державний еталон одиниці коефіцієнта АМ