Утверждающий документ
Приказ Росстандарта № 1537
1 августа 2023 г.
УТВЕРЖДЕНА приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от «01» августа 2023 г. № 1537 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ С ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ ФРОНТА ИМПУЛЬСОВ В ДИАПАЗОНЕ ОТ 10 ДО 100 ПС 1. Область применения 1.1. Настоящая государственн ая поверочная схема распространяется на средства измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 10 до 100 пс и устанавливает порядок передачи единиц напряженностей импульсных электрического – вольт на метр (В/м) – и магнитного – ампер на метр (А/м) – полей от государственного первичного специального эталона с помощью вторичных (рабочих) эталонов средствам измерений с указанием погрешностей, неопределенностей и основных методов передачи единиц. 1.2. Графическая часть государственной поверочной схемы для средств измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 10 до 100 пс представлена в приложении А. 2. Государственный первичный специальный эталон 2.1. Государственный первичный специальный эталон (далее – ГПСЭ) единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 10 до 100 пс включает в себя: полеобразующую систему; комплект генераторов перепада импульсов напряжения; комплект ответвителей для измерений параметров импульсов напряжения в конической полеобразующей системе; измерительную систему импульсных электромагнитных полей со сверхкороткой длительностью фронта. 2.2. Диапазоны значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 10 до 100 пс, воспроизводимых ГПСЭ, составляют от 1,010-1 до 3,010 В/м и от 2,610-4 до 7,910-2 А/м. Длительность фронта τф воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды составляет от 1010-12 до 10∙10-11 с. Максимальная длительность τи воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды – не более 110-9 с. Частота следования воспроизводимых импульсов от 1 до 1104 Гц, а также воспроизводится однократный импульс. 2.3. ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 10 до 100 пс со средним квадратическим отклонением результата измерений S о не более 0,2·10-2 при 50 независимых наблюдениях (количество усреднений при каждом наблюдении не менее 100). Неисключенная систематическая погрешность ΘоЕ воспроизведения единицы напряженности импульсного электрического поля ( доверительная вероятность P = 0,99, коэффициент k = 1,4) не превышает 5,6·10-2 – в интервале от 20 до 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 2,8·10-2 – в установившемся режиме от 150 пс до 1,0 нс. Неисключенная систематическая погрешность ΘоН воспроизведения единицы напряженности импульсного магнитного поля (доверительная вероятность P = 0,99, коэффициент k = 1,4) не превышает 5,6·10-2 – в интервале от 20 до 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 2,8·10-2 – в установившемся режиме от 150 пс до 1,0 нс. Стандартные неопределенности uA(Е), uВ(Е) измерений при воспроизведении единицы напряженности импульсного электрического поля: оцененная по типу А uA(Е) составляет не более 0,2·10-2; оцененная по типу В uВ(Е) составляет не более 2,4·10-2 – в интервале от 20 до 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 1,2·10-2 – в установившемся режиме от 150 пс до 1,0 нс. Суммарная стандартная неопределенность uС(Е) измерений при воспроизведении единицы напряженности импульсного электрического поля составляет не более 2,4·10-2 – в интервале от 20 до 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 1,2·10-2 – в установившемся режиме от 150 пс до 1,0 нс. Стандартные неопределенности uA(Н), uВ(Н) измерений при воспроизведении единицы напряженности импульсного магнитного поля: оцененная по типу А uA(Н) составляет не более 0,2·10-2; оцененная по типу В uВ(Н) составляет не более 2,4 ·10-2 – в интервале от 20 до 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 1,2·10-2 – в установившемся режиме от 150 пс до 1,0 нс. Суммарная стандартная неопределенность uС(Н) измерений при воспроизведении единицы напряженности импульсного магнитного поля составляет не более 2,4·10-2 – в интервале от 20 до 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и 1,2·10 -2 – в установившемся режиме от 150 пс до 1,0 нс. Нестабильность ν ГПСЭ за год составляет 210– 4. 2.4. ГПСЭ применяют для передачи единиц величин вторичным (рабочим) эталонам и высокоточным средствам измерений методом прямых измерений или сличением при помощи компаратора. Доверительные границы δо относительной погрешности при передаче единиц величин при доверительной вероятности 0,95 (Р=0,95, k=1,1) составляют от 3,010-2 до 5,010-2 в интервале от 20 до 150 пс от начала импульса (уровень 0,5 на фронте импульса) и от 1, 010-2 до 3,010-2 в установившемся режиме от 150 пс до 1,0 нс при 10 независимых наблюдениях (количество усреднений при каждом наблюдении не менее 100). 3. Вторичные эталоны 3.1. В качестве вторичных (рабочих) эталонов единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей применяют: а) вторичные (рабочие) эталоны единицы напряженности импульсного электрического поля на основе измерительн ых преобразователей, полеобразующей системы и осциллографического регистратора в диапазоне от 1,0∙10-1 до 1,0106 В/м с временем нарастания τн переходной характеристики от 110-11 до 510-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью τпх переходной характеристики от 1 10-11 до 5 10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности δо воспроизводимой единицы величины (доверительная вероятность Р=0,95) от 3,010-2 до 7,010-2; б) вторичные (рабочие) эталоны единицы напряженности импульсного магнитного поля на основе измерительных преобразователей, полеобразующей системы и осциллографического регистратора в диапазоне от 2,6∙10-4 до 2,6103 А/м с временем нарастания τ н переходной характеристики от 1 10-11 до 5 10-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью τ пх переходной характеристики от 1 10-11 до 5 10-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности δо воспроизводимой единицы величины (доверительная вероятность Р=0,95) от 3,010-2 до 7,010-2; в) вторичные (рабочие) эталоны единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей на основе вибратор ов и возбуждающих генераторов импульсного напряжения в диапазон ах от 1,0∙10-2 до 1,0104 В/м и от 2,610-5 до 2,610 А/м с длительностью фронта τ ф импульсов от 1 10-11 до 510-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью τи импульсов 110-11 до 110-8 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности δо воспроизводимых единиц величин (доверительная вероятность Р=0,95) от 3,010-2 до 8,010-2; г) вторичные (рабочие) эталоны единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей на основе ТЕМ -камеры и возбуждающих генераторов импульсного напряжения в диапазон ах от 1,0 до 5,0105 В/м и от 2,610-3 до 1,3103 А/м с длительностью фронта τ ф импульсов от 510-11 до 510-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью τ и импульсов от 110-10 до 110-5 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности δо воспроизводимых единиц величин (доверительная вероятность Р=0,95) от 3,010-2 до 8,010-2; д) вторичные (рабочие) эталоны единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей на основе ТЕМ -рупоров и возбуждающих генераторов импульсного напряжения в диапазон ах от 1,0 до 1,0106 В/м и от 2,610-3 до 2,6 103 А/м с длительностью фронта τ ф импульсов от 110-11 до 110-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды, длительностью τ и импульсов от 1 10-11 до 1 10-9 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и доверительными границами суммарной относительной погрешности δо воспроизводимых единиц величин (доверительная вероятность Р=0,95) от 3,010-2 до 8,010-2. 3.2. Вторичные (рабочие) эталоны применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений и ли сличением при помощи компаратора. Доверительные границы δо относительной погрешности при передаче единиц величин при доверительной вероятности 0,95 (Р=0,95, k=1,1) составляют от 1,010-2 до 1,010-1 при 10 независимых наблюдениях (количество усреднений при каждом наблюдении не менее 100). 4. Средства измерений 4.1. В качестве средств измерений применяют: а) высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 2,010-4 до 2,6103 А/м, с коэффициентом преобразования кпр от 5,010-4 до 1,010 В∙А-1∙м, с временем нарастания τн переходной характеристики от 110-11 до 510-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды и длительностью τпх переходной характеристики от 210-11 до 110-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 от 3,010-2 до 7,010-2; б) генераторы напряженностей импульсных электрического и магнитного полей в диапазон ах от 1,0∙10-1 до 1,0106 В/м и от 2,610-4 до 2,6103 А/м, с длительностью фронта импульсов от 1 10-11 до 110-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды и длительностью τи импульсов от 1 10-11 до 110-5 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 от 4,510-2 до 1,510-1; в) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1,010-2 до 2,0106 В/м, с коэффициентом преобразования кпр от 5,010-6 до 1,010 В∙В -1∙м, с временем нарастания τн переходной характеристики от 1 10-11 до 510-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды и длительностью τ пх переходной характеристики от 210-11 до 310-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 от 4,010-2 до 2,010-1; г) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1,010-1 до 1,0 105 В/м, с коэффициентом преобразования кпр от 1,010-8 до 5,010-2 В∙В-1∙м, с временем нарастания τн переходной характеристики от 1 10-10 до 1 10-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды и длительностью τ пх переходной характеристики от 210-10 до 110-6 с на уровне 0,5 от установившегося значен ия амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 от 4,010-2 до 2,010-1; д) измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 2,010-4 до 2,0103 А/м, с коэффициентом преобразования кпр от 5,010-5 до 5,0 10 В∙А -1∙м, с временем нарастания τн переходной характеристики от 1 10-10 до 1 10-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды и длительностью τ пх переходной характеристики от 210-10 до 110-6 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 от 4,010-2 до 2,010-1; е) измерители амплитуды импульсов напряженности электрического поля в диапазоне от 1,010 до 1,0106 В/м с длительностью τи измеряемых импульсов от 5 10-11 до 1 10-9 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 от 5,010-2 до 3,010-1; ж) высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1,0∙10-2 до 2,0106 В/м, с коэффициентом преобразования кпр от 5,010-6 до 1,010 В∙В -1∙м, с временем нарастания τн переходной характеристики от 510-12 до 510-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от установившегося значения амплитуды и длительностью τпх переходной характеристики от 210-11 до 110-7 с на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды и пределами допускаемой относительной погрешности Δ0 от 3,010-2 до 7,010-2. 4.2. Пределы Δ 0 допускаемой относительной погрешности средств измерений при доверительной вероятности 0,95 (Р=0,95, k=1,1) указаны при 10 независимых наблюдениях (количество усреднений при каждом наблюдении не менее 100). ПЕРВИЧНЫЙ ЭТ АЛОН ВТОРИЧНЫЕ (Р АБОЧИЕ) ЭТ АЛОНЫ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ S - среднее квадратическое отклонение воспроизведения единиц величин;о , - неисключеные систематические погрешности воспроизведения Θ ΘоЕ оН единиц величин (доверительная вероятность P=0,99, коэффициент k=1,4); - доверительные границы относительной погрешности при передаче,δо воспроизведении единиц величин (доверительная вероятность Р=0,95); ∆ - пределы допускаемой относительной погрешности средства измерений;0 Обозначения: - длительность фронта импульса между уровнями от 0,1 до 0,9;τф - длительность импульса на уровне 0,5;τи - время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9;τн - длительность переходной характеристики на уровне 0,5;τпх к - коэффициент преобразования средства измерений;пр ν - нестабильность за год; Вторичные (рабочие) эталоны единицы напряженности импульсного электрического поля -1 6 1,0ћ10 1,0 ћ10 В/м -11 -10 = 1ћ10 5 ћ10 сτн -11 -7 = 1ћ10 5 ћ10 сτпх -2 -2 = 3,0ћ10 7,0 ћ10оδ Высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля -4 3 2,0ћ10 2,6 ћ10 А/м -4 -1 к = 5,0ћ10 1,0 ћ10 ВћА ћмпр -11 -10 = 1ћ10 5 ћ10 сτн -11 -7 = 2ћ10 1 ћ10 с τпх -2 -2 = 3,0ћ10 7,0 ћ10∆0 Измерители амплитуды импульсов напряженности электрического поля 1,0ћ10 1,0ћ10 В/м -11 -9 = 5ћ10 1 ћ10 с τи -2 -1 = 5,0ћ10 3,0 ћ10∆0 Измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля -2 6 1,0ћ10 2,0 ћ10 В/м -6 -1 к = 5,0ћ10 1,0 ћ10 ВћВ ћмпр -11 -10 = 1ћ10 5 ћ10 сτн -11 -7 = 2ћ10 3 ћ10 с τпх -2 -1 = 4,0ћ10 2,0 ћ10∆0 Вторичные (рабочие) эталоны единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей -2 4 1,0ћ10 1,0 ћ10 В/м -5 2,6ћ10 2,6 ћ10 А/м -11 -10 = 1ћ10 5 ћ10 сτф -11 -8 = 1ћ10 1 ћ10 сτи -2 -2 = 3,0ћ10 8,0 ћ10оδ Измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля -1 5 1,0ћ10 1,0 ћ10 В/м -8 -2 -1 к = 1,0ћ10 5,0 ћ10 В ћВ ћмпр -10 -9 = 1ћ10 1 ћ10 сτн -10 -6 = 2ћ10 1 ћ10 с τпх -2 -1 = 4,0ћ10 2,0 ћ10∆0 Измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля -4 3 2,0ћ10 2,0 ћ10 А/м -5 -1 к = 5,0ћ10 5,0 ћ10 ВћА ћмпр -10 -9 = 1ћ10 1 ћ10 сτн -10 -6 = 2ћ10 1 ћ10 с τпх -2 - 1 = 4,0ћ10 2,0 ћ10∆0 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ ИМПУ ЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ С ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ ФРОНТА ИМПУ ЛЬСОВ В ДИАПАЗОНЕ ОТ 10 ДО 100 ПС Вторичные (рабочие) эталоны единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей 1,0 5,0ћ10 В/м -3 3 2,6ћ10 1,3 ћ10 А/м -11 -10 = 5ћ10 5 ћ10 сτф -10 -5 = 1ћ10 1 ћ10 сτи -2 -2 = 3,0ћ10 8,0 ћ10оδ Вторичные (рабочие) эталоны единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей 1,0 1,0ћ10 В/м -3 3 2,6ћ10 2,6 ћ10 А/м -11 -9 = 1ћ10 1 ћ10 сτф -11 -9 = 1ћ10 1 ћ10 сτи -2 -2 = 3,0ћ10 8,0 ћ10оδ Генераторы напряженностей импульсных электрического и магнитного полей -1 6 1,0ћ10 1,0 ћ10 В/м -4 3 2,6ћ10 2,6 ћ10 А/м -11 -9 = 1ћ10 1 ћ10 сτф -11 -5 = 1ћ10 1 ћ10 сτи -2 -1 = 4,5ћ10 1,5 ћ10∆0 Государственный первичный специальный эталон единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 10 до 100 пс -1 -4 -2 1,0ћ10 3,0 ћ10 В/м; 2,6ћ10 7,9 ћ10 А/м -12 -11 = 10ћ10 10 ћ10 сτф -9 ≤ 1ћ10 сτи -3 -3 -2 -2 -2 -2 u = 2,0ћ10 u = 2,0ћ10 u = 1,2ћ10 2,4 ћ10 u = 1,2ћ10 2,4 ћ10 A( A( ( (;;; Е) Н) В Е) В Н) ; (Е) С Н) -2 -2 -2 -2 u = 1,2ћ10 2,4 ћ10 u = 1,2ћ10 2,4 ћ10C ( -3 -2 -2 -2 -2 S = 2,0ћ10; = 2,8ћ10 5,6ћ10; = 2,8 ћ10 5,6 ћ10о Θ ΘоЕ оН -4 ν = 2ћ10 Сличения при помощи компаратора Высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля -2 6 1,0ћ10 2,0 ћ10 В/м -6 -1 к = 5,0ћ10 1,0 ћ10 ВћВ ћмпр -12 -10 = 5ћ10 5 ћ10 сτн -11 -7 = 2ћ10 1 ћ10 с τпх -2 -2 = 3,0ћ10 7,0 ћ10∆0 А(Е) А(Н) В(Е), В(Н)u, u, u u - стандартные неопределенности измерений при воспроизведении единиц величин, оцененные по типу А и В; u u - суммарные стандартные неопределенности измерений С(Е), С(Н) при воспроизведении единиц величин Вторичные (рабочие) эталоны единицы напряженности импульсного магнитного поля -4 3 2,6ћ10 2,6 ћ10 А/м -11 -10 = 1ћ10 5 ћ10 сτн -11 -7 = 1ћ10 5 ћ10 сτпх -2 -2 = 3,0ћ10 7,0 ћ10оδ Приложение А Метод прямых измерений Метод прямых измерений Метод прямых измерений Метод прямых измерений Метод прямых измерений Сличения при помощи компаратора .... .. .... .. .... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... .. .. .. .. .. .. .... .. .. .. .. .. .... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. δо -2 -2 = 1,0ћ10 4,0ћ10.. δо -2 -2 = 1,0ћ10 4,0ћ10.. δо -2 -2 = 2,0ћ10 5,0ћ10.. δо -2 -2 = 1,0ћ10 4,0ћ10.. δо -2 -2 = 1,0ћ10 6,0ћ10.. δо -2 -2 = 1,0ћ10 6,0ћ10..δо -2 -1 = 2,0ћ10 1,0ћ10..
