1.1. Государственная поверочная схема для средств измерений импульсного электрического напряжения устанавливает порядок передачи единицы импульсного электрического напряжения от государственного первичного специального эталона единицы импульсного электрического напряжения с длительностью импульса от 4·10^-11 до 1·10^-5 с при помощи вторичных и рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов передачи единиц.

1.2. Допускается проводить аттестацию эталонов и поверку средств измерений с помощью эталонов более высокой точности, чем предусмотрено поверочной схемой.

1.3. Графическая часть государственной поверочной схемы для средств измерений импульсного электрического напряжения приведена в приложении А.

2.1. Сокращения:

ГПСЭ - государственный первичный специальный эталон;

НСП - неисключенная систематическая погрешность;

СКО - среднее квадратическое отклонение;

СИ - средства измерений;

РЭ - рабочие эталоны.

2.2. Обозначения:

S_о - относительное СКО;

- относительная НСП;

- пределы допускаемой относительной погрешности;

U_c - расширенная неопределенность измерений;

- относительное значение СКО методов передачи единицы импульсного электрического напряжения;

- пределы допускаемой относительной погрешности методов передачи единицы импульсного электрического напряжения;

- длительность импульсов (на уровне 0,5);

- длительность фронта импульсов (между уровнями 0,1 и 0,9);

- время нарастания переходной характеристики осциллографа (между уровнями 0,1 и 0,9).

В настоящем документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 16465-70 "Сигналы радиотехнические измерительные. Термины и определения".

ГОСТ 8.027-2001 "Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы".

Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1·10^-2 до 3·10⁹ Гц, утвержденная приказом Росстандарта от 29.05.2018 N 1053.

ГОСТ 8.641-2014 "Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в коаксиальных и волноводных трактах в диапазоне частот от 0,03 до 37,50 ГГц".

Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты, утвержденная приказом Росстандарта от 31.07.2018 N 1621.

Государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления, утвержденная приказом Росстандарта от 15.02.2016 N 146.

4.1. ГПСЭ включает в себя автоматизированные измерительные установки (микросекундную и пиконаносекундную), в состав которых входят:

СИ мгновенных значений импульсного электрического напряжения;

высокостабильные генераторы импульсов с коротким фронтом (далее генераторы перепада);

генератор импульсов точной амплитуды;

широкополосный стробоскопический осциллограф в комплекте с модулями стробоскопическими;

СИ напряжения постоянного тока;

наборы аттенюаторов и переходов для коаксиальных трактов;

управляющая ЭВМ.

При воспроизведении единицы импульсного электрического напряжения применяется метод прямых измерений мгновенных значений импульсных электрических сигналов, амплитудно-временные параметры (по ГОСТ 16465-70) которых исследованы. Импульсные сигналы формируются с помощью генератора перепада и измеряются широкополосным эталонным измерителем, при этом для уменьшения погрешности воспроизведения единицы импульсного электрического напряжения, обусловленной джиттером и ограниченной полосой пропускания осциллографа, применяются специальные методы математической обработки измерительной информации.

4.2. ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единицы импульсного электрического напряжения с помощью установки микросекундной в диапазоне А мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов в диапазоне от 20 нс до 10 мкс со следующими показателями точности:

СКО результата измерений S₀ в относительной форме не превышает 0,1% (после интервала времени 10 нс) при 10 независимых наблюдениях;

НСП в относительной форме не превышает 0,05% (после интервала времени 10 нс);

расширенная неопределенность измерений U_c в относительной форме (коэффициент охвата k = 2) не превышает 0,2% (после интервала времени 10 нс).

4.3. ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единицы импульсного электрического напряжения с помощью установки пиконаносекундной в диапазоне Б мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 40 пс до 20 нс со следующими показателями точности:

СКО результата измерений S₀ в относительной форме не превышает 0,5% (после интервала времени 20 пс) при 10 независимых наблюдениях;

НСП в относительной форме не превышает 1,0% (после интервала времени 20 пс);

расширенная неопределенность измерений U_c в относительной форме (коэффициент охвата k = 2) не превышает 1,6% (после интервала времени 20 пс).

4.4. ГПСЭ применяют для передачи единицы импульсного электрического напряжения:

вторичному эталону непосредственным сличением с СКО в относительной форме в диапазоне от 0,1 до 0,5%;

рабочим эталонам и СИ методом прямых измерений с СКО в относительной форме в диапазоне от 0,1 до 0,5%.

Примечание

Отсчет интервала времени производится от временной точки фронта импульса, соответствующей 1/2 амплитуды импульса.

5.1. В качестве вторичного эталона используют комплекс воспроизведения единицы импульсного электрического напряжения, в состав которого входят:

СИ мгновенных значений импульсного электрического напряжения;

высокостабильные генераторы перепада;

генератор импульсов точной амплитуды;

широкополосный цифровой осциллограф;

СИ напряжения постоянного тока;

наборы аттенюаторов и переходов для коаксиальных трактов;

управляющая ЭВМ.

5.2. Вторичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы импульсного электрического напряжения в диапазоне А мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 20 нс до 10 мкс со следующими показателями точности:

СКО результата измерений S₀ в относительной форме не должно превышать 0,1% (после интервала времени 10 нс) при 10 независимых наблюдениях;

НСП в относительной форме не должна превышать 0,05% (после интервала времени 10 нс);

расширенная неопределенность измерений U_c в относительной форме (коэффициент охвата k = 2) не должна превышать 0,2% (после интервала времени 10 нс).

5.3. Вторичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы импульсного электрического напряжения в диапазоне Б мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 40 пс до 20 нс со следующими показателями точности:

СКО результата измерений S₀ в относительной форме не должно превышать 0,5% (после интервала времени 20 пс) при 10 независимых наблюдениях;

НСП в относительной форме не должна превышать 1,0% (после интервала времени 20 пс);

расширенная неопределенность измерений U_c в относительной форме (коэффициент охвата k = 2) не должна превышать 1,6% (после интервала времени 20 пс).

5.4. Вторичный эталон применяют для передачи единицы импульсного электрического напряжения рабочим эталонам и СИ методом прямых измерений с СКО в относительной форме в диапазоне от 0,1 до 0,5%.

6.1. В качестве рабочих эталонов (далее РЭ), заимствованных из других государственных поверочных схем, используют:

вольтметры, установки измерительные, калибраторы напряжения - РЭ 3-го разряда по государственной поверочной схеме для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы (ГОСТ 8.027-2001);

вольтметры, установки измерительные, калибраторы напряжения, генераторы переменного напряжения синусоидальной формы - РЭ 3-го разряда по государственной поверочной схеме для средств измерений переменного электрического напряжения (в соответствии с Приказом Росстандарта N 1053 от 28.05.2018 г.);

ваттметры оконечного типа - РЭ 1-го разряда по государственной поверочной схемой для средств измерений мощности электромагнитных колебаний в коаксиальных и волноводных трактах (ГОСТ 8.641-2014);

стандарты частоты - РЭ 3-го разряда и частотомеры - РЭ 4-го разряда по государственной поверочной схеме для средств измерений времени и частоты (в соответствии с приказом Росстандарта от 31.07.2018 N 1621);

измерители электрического сопротивления постоянного тока - РЭ 3-го разряда по государственной поверочной схеме для СИ электрического сопротивления (в соответствии с Приказом Росстандарта N 146 от 15.02.2016 г.).

6.2. РЭ, заимствованные из других поверочных схем, применяют в качестве поверочного оборудования для РЭ и СИ импульсного электрического напряжения в соответствии с их методиками поверки.

6.3. Соотношение пределов допускаемых относительных погрешностей РЭ, заимствованных из других поверочных схем, и поверяемых по ним РЭ и СИ не должно превышать 1/3, а в обоснованных случаях - 1/2.

7.1. В качестве РЭ 1-го разряда в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 20 нс до 0,5 мс применяют:

осциллографы цифровые (осциллографы цифровые запоминающие, осциллографы стробоскопические) и установки измерительные (мгновенных значений импульсного электрического напряжения) с длительностью времени нарастания переходной характеристики в диапазоне от 35 пс до 35 нс;

генераторы импульсов (в том числе в составе калибраторов осциллографов, установок измерительных) с длительностью импульсов от 20 нс до 0,5 мс.

генераторы перепада (в том числе в составе калибраторов осциллографов, установок измерительных) с длительностью фронта (среза) импульсов в диапазоне от 150 пс до 2 мкс.

7.2. В качестве РЭ 1-го разряда в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 40 пс до 20 нс применяют:

установки измерительные, в состав которых входят осциллограф цифровой (осциллограф цифровой запоминающий или осциллограф стробоскопический) с длительностью времени нарастания переходной характеристики в диапазоне от 3,5 до 35 пс и генератор перепада (в том числе генератор перепада в составе установок измерительных для поверки осциллографов, калибраторов осциллографов) с длительностью фронта (среза) импульсов в диапазоне от 10 до 150 пс;

генераторы импульсов (в том числе генераторы перепада в составе установок измерительных для поверки осциллографов, калибраторов осциллографов) с длительностью импульсов от 40 пс до 20 нс;

генераторы перепада (в том числе генераторы перепада в составе установок измерительных для поверки осциллографов, калибраторов осциллографов) с длительностью фронта (среза) импульсов в диапазоне от 10 до 150 пс;

осциллографы цифровые (осциллографы цифровые запоминающие, осциллографы стробоскопические) с длительностью времени нарастания переходной характеристики в диапазоне от 3,5 до 35 пс.

7.3. Пределы допускаемых относительных погрешностей РЭ 1-го разряда при доверительной вероятности P = 0,95 составляют:

от 0,3 до 1,5% в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 20 нс до 0,5 мс;

от 1,5 до 2,0% в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 40 пс до 20 нс.

7.4. РЭ 1-го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 2-го разряда и средств измерений методом прямых измерений.

7.5. Соотношение пределов допускаемых относительных погрешностей РЭ 1-го разряда и поверяемых по ним РЭ 2-го разряда не должно превышать 1/2;

7.6. Соотношение пределов допускаемых относительных погрешностей РЭ 1-го разряда и поверяемых по ним СИ не должно превышать 1/3.

8.1. В качестве РЭ 2-го разряда в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 20 нс до 0,5 мс применяют:

осциллографы цифровые (осциллографы цифровые запоминающие, осциллографы стробоскопические), осциллографы электронно-лучевые с длительностью времени нарастания переходной характеристики в диапазоне от 35 пс до 35 нс;

генераторы импульсов (в том числе в составе калибраторов осциллографов, установок измерительных) с длительностью импульсов от 20 нс до 0,5 мс.

генераторы перепада (в том числе в составе калибраторов осциллографов, установок измерительных) с длительностью фронта (среза) импульсов в диапазоне от 150 пс до 2 мкс.

8.2. В качестве РЭ 2-го разряда в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 40 пс до 20 нс применяют:

установки измерительные, в состав которых входят осциллограф цифровой (осциллограф цифровой запоминающий или осциллограф стробоскопический) с длительностью времени нарастания переходной характеристики в диапазоне от 3,5 до 35 пс и генератор перепада (в том числе генератор перепада в составе установок измерительных для поверки осциллографов, калибраторов осциллографов) с длительностью фронта (среза) импульсов в диапазоне от 10 до 150 пс;

генераторы импульсов (в том числе генераторы перепада в составе установок измерительных для поверки осциллографов, калибраторов осциллографов) с длительностью импульсов от 40 пс до 20 нс;

генераторы перепада (в том числе генераторы перепада в составе установок измерительных для поверки осциллографов, калибраторов осциллографов) с длительностью фронта (среза) импульсов в диапазоне от 10 до 150 пс;

осциллографы цифровые (осциллографы цифровые запоминающие, осциллографы стробоскопические) с длительностью времени нарастания переходной характеристики в диапазоне от 3,5 до 35 пс.

8.3. Пределы допускаемых относительных погрешностей РЭ 2-го разряда при доверительной вероятности P = 0,95 составляют:

от 1,0 до 10,0% в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 20 нс до 0,5 мс;

от 2,0 до 10,0% в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения с длительностью импульсов от 40 пс до 20 нс.

8.4. РЭ 2-го разряда применяют для поверки СИ методом прямых измерений.

8.5. Соотношение пределов допускаемых относительных погрешностей РЭ 2-го разряда и поверяемых по ним СИ не должно превышать 1/3, а в обоснованных случаях - 1/2.

9.1. В качестве СИ импульсного электрического напряжения в диапазоне мгновенных значений импульсного электрического напряжения применяют генераторы импульсов и генераторы перепада (в том числе в составе калибраторов осциллографов, установок измерительных), осциллографы (осциллографы цифровые запоминающие, осциллографы стробоскопические, осциллографы электронно-лучевые), установки измерительные (мгновенных значений импульсного электрического напряжения), анализаторы цифровых сигналов и линий связи.

9.2. Пределы допускаемой относительной погрешности СИ импульсного электрического напряжения составляют от 1,5 до 12,0%.