Назначение
Анализаторы спектра многоканальные многофункциональные с функциями долеоктавного и узкополосного анализа АСММ (далее — анализаторы) предназначены для измерений уровней сигналов в полосах пропускания узкополосных фильтров частот (узкополосных спектров) и третьоктавных фильтров частот (третьоктавных спектров), отображения и сохранения узкополосных и третьоктавных спектров непрерывных и импульсных аналоговых сигналов в реальном масштабе времени.
Описание
Конструктивно анализатор представляет собой средство измерений, реализованное на базе переносного компьютера с использованием модуля сбора данных МСД4. Переносной компьютер выполнен в промышленном исполнении на базе шасси высотой 4U, встраиваемого в 19 дюймовую стойку. Модуль сбора данных МСД4 состоит из: восьмиканального устройства ввода аналоговых сигналов; генератора системного; аналого-цифрового преобразователя; программируемой логической интегральной схемы; системного контроллера шины PCI; контроллера синхронизации.
Принцип действия анализатора основан на преобразовании входных электрических сигналов в цифровой код, дальнейшей обработке информации в переносной компьютер и выдаче её на внешние устройства в виде, удобном для пользователя, а также регистрации поступившей информации в запоминающем устройстве. Аналоговые сигналы поступают на входы модуля сбора данных МСД4, выходные цифровые потоки данных по шине PCI поступают в память переносного компьютера. В центральном процессоре переносного компьютера в среде операционной системы выполняются программы, осуществляющие приём и буферизацию данных АЦП, расчёт узкополосных и третьоктавных спектров, их усреднение, отображение на экране дисплея графиков спектров, индикацию частоты и уровня выбранного спектрального отсчёта, регистрацию измерительной информации в цифровом виде в запоминающем устройстве переносного компьютера.
Расчет узкополосных спектров производится периодограммным методом с использованием стандартных взвешивающих окон (Ханна, Блэкмана, Блэкмана-Харриса, Кайзера и окна с максимально плоской АЧХ) и быстрого преобразования Фурье.
В расчете третьоктавных спектров используются полосовые третьоктавные фильтры 1-го класса точности ГОСТ Р 70024.2-2022, которые представляют собой фильтры Чебышева 10-го порядка с неравномерностью затухания в полосе пропускания ±0,05 дБ.
Общий вид анализаторов с указанием места пломбировки от несанкционированного доступа, мест нанесения знака утверждения типа и заводского номера приведены на рисунке 1.
Заводской номер, состоящий из двух цифр, наносится на заднюю часть анализатора в левом верхнем углу в виде металлической бирки.
Пломбировка от несанкционированного доступа предусмотрена в виде разрывной наклейки на крышке анализаторов.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
место нанесения знака утверждения типа и заводского номера
Рисунок 1 — Общий вид анализаторов, места нанесения знака утверждения типа, заводского номера и место пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО). В состав общего ПО входят операционные системы «Astra Linux» и «Windows». В состав функционального ПО входит комплекс ПО, состоящий из программ ввода данных, программы третьоктавного спектрального анализа, программы отображения сигналов и спектров и других программ.
Метрологически значимую часть ПО анализаторов представляют собой программы UAnaliz, TAnaliz, обеспечивающие расчет узкополосных и третьоктавных спектров, их усреднение, отображение и регистрацию.
Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование
ПО |
Идентификационное наименование ПО |
Номер версии (идентифик ационный номер) ПО |
Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) |
Алгоритм вычисления цифрового идентифика тора ПО |
| Astra Linux |
| Узкополосный анализ |
UAnaliz |
_ |
266c849f50deb803108f5056b4 d63270f06cf012ecd48ecfb4f8ec ce2ae3a0f4 |
ГОСТ Р 34.11-2012 |
| Третьоктавный анализ |
TAnaliz |
_ |
e25d9e9dbfd3a4e22ea0b867874 0fb2be58c539fab34b6c8b37b58 a8330df5d1 |
ГОСТ Р 34.11-2012 |
| Windows |
| Узкополосный анализ |
UAnaliz |
2.1.0.125 |
F6135A0449F9DA816CD543F 071E7E3A7 |
MD-5 |
| Третьоктавный анализ |
TAnaliz |
2.1.1.142 |
36F5698ABA9F4B19E124A74 283273B0A |
MD-5 |
Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений. Метрологически значимая часть ПО защищена паролем. Уровень защиты ПО «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 — Метрологические характеристики
| Наименование характеристики |
Значение |
| Диапазон измерений уровней спектральных составляющих входного сигнала, дБ (исх. 1 В) |
от -90 до 10 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровней спектральных составляющих в динамическом диапазоне 70 дБ относительно верхних пределов поддиапазонов измерений, дБ |
±0,5 |
| в режиме узкополосного частотного анализа |
| Диапазон рабочих частот, Гц |
от 0,4 до 4-104 |
| Уровень собственных шумов в полосах пропускания узкополосных фильтров частот относительно верхних пределов поддиапазонов измерений, дБ, не более |
-90 |
| Относительный уровень помех, обусловленных гармоническими искажениями, дБ, не более |
-90 |
| в режиме третьоктавного частотного анализа |
| Диапазон рабочих частот, Гц |
от 1 до 2405 |
| Уровень собственных шумов в полосах пропускания третьоктавных фильтров частот относительно верхних пределов поддиапазонов измерений, дБ, не более |
-80 |
Таблица 3 — Основные технические характеристики
| Наименование характеристики |
Значение |
| Количество входных каналов |
8 |
| Верхние пределы диапазонов измерений, дБ (исх. 1 В) |
-20; -10; 0; 10 |
| Параметры электропитания:
— напряжение переменного тока, В
— частота переменного тока, Гц |
220±11
50±2 |
| Рабочие условия эксплуатации:
— температура окружающего воздуха, °С
— относительная влажность окружающего воздуха, %
— атмосферное давление, кПа |
от +15 до +25 от 30 до 80 от 84 до 106 |
| Габаритные размеры, мм, не более: — ширина — высота — глубина |
418
352
167 |
| Масса, кг, не более |
8 |
Знак утверждения типа
наносится на корпус анализатора в виде металлической бирки и типографским способом на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляра.
Комплектность
Таблица 4 — Комплектность анализаторов
| Наименование |
Обозначение |
Количество |
| Переносной компьютер в промышленном исполнении |
_ |
1 шт. |
| Модуль сбора данных МСД4 |
МФРН.468157.013 |
2 шт. |
| Кабель |
_ |
8 шт. |
| Формуляр |
МФРН.411168.004 ФО |
1 шт. |
| Руководство по эксплуатации |
МФРН.411168.004 РЭ |
1 шт. |
| Методика поверки |
_ |
1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Использование по назначению» документа МФРН.411168.004 РЭ «Анализаторы спектра многофункциональные с функциями долеоктавного и узкополосного анализа АСММ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 1706 от 18.08.2023 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10-2 до 2-109 Гц»
Анализатор спектра многоканальный многофункциональный с функциями долеоктавного и узкополосного анализа. Технические условия МФРН.411168.004 ТУ
