СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОЙ КАЛИБРОВКИ АВТОМАТИЧЕСКИХ АНАЛИЗАТОРОВ ЦЕПЕЙ

January 26, 2013 by admin Комментировать »

Гусинский А. В., Дерябина М. Ю., Гусынина Ю. А., Кострикин А. М., Толочко Т. К. Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники ул. Бровки, 6, г. Минск, 220013, Беларусь тел.: 2938496; e-mail: gusin@cit.org.by

Аннотация – В Белорусском государственном университете информатики и радиоэлектроники в научно-исследо- вательской лаборатории аппаратуры и устройств СВЧ ведется разработка высокоэффективных методов калибровки радиоизмерительных приборов. На данный момент дистанционная калибровка является важнейшей областью для исследований, позволяющей эффективно использовать ресурсы предприятий.

I.                                       Введение

Вопросы внедрения информационных технологий в метрологию с каждым днем приобретают все большую актуальность. Большое внимание уделяется возможности проведения дистанционной калибровки средств измерений с помощью последних достижений телекоммуникационных технологий.

Использование современных информационных технологий при передаче данных решит множество экономических проблем предприятий, снизит себестоимость существующих систем калибровки. Распространение единого метода измерения во всех лабораториях внесет свой вклад в обеспечение единства измерений.

Калибровка сложных радиоизмеритель-ных приборов сегодня является важнейшей областью, позволяющей эффективно использовать ресурсы предприятия. В научно-исследовательской лаборатории аппаратуры и устройств СВЧ Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники была разработана система дистанционной калибровки автоматических анализаторов цепей (ААЦ) в диапазонах частот 25,86-37,5 ГГц, 78,33- 118,1 ГГц. Система объединяет в себе технологию дистанционного контроля, дистанционного управления и оригинальные методы калибровки, сокращающие иерархию поверочной цепочки до одной связи с доступом к национальным эталонам.

II.                               Основная часть

Новые возможности разработанной системы устраняют необходимость периодически посылать ААЦ в метрологическую службу (МС) для проведения метрологических испытаний. Вместо этого МС посылает потребителю высокоточные калибровочные меры и с помощью программного обеспечения проводит дистанционные измерения через Internet. На основании полученных данных делается вывод о пригодности применения ААЦ.

Система дистанционной калибровки ААЦ метрологически может рассматриваться в виде трех основных компонентов: сам ААЦ, программное обеспечение (ПО), калибровочные меры.

Работа ААЦ обеспечивается через канал общего пользования (КОП) под программным контролем ЭВМ.

Программное обеспечение сопровождает потребителя на протяжении всего процесса калибровки. Сотрудник потребителя средства измерения обращается к \Л/еЬ-странице системы, загружает специализированное программное обеспечение, подключается к серверу системы. Программное обеспечение для автоматических анализаторов цепей управляет измерительной аппаратурой, расшифровывает данные и корректирует их, используя базу данных калибровки.

Дополнительным преимуществом разработанной системы является использование высокоточных калибровочных мер.

В качестве мер фазового сдвига (МФС) используются отрезки волноводов с фиксированной разностью длин, обеспечивающей разность фазовых набегов 90° и 180° на средней частоте диапазона. В диапазоне частот f = (25,86-37,5) ГГц применяются меры длиной 5,0 мм и 6,6 мм (для воспроизведения фазового набега 90°) и меры длиной 5,0 мм и 8,23 мм (для воспроизведения фазового набега 180°).

Ранее параметры МФС оценивались электрически в единицах измерения коэффициента передачи и отражения. В разработанных МФС, учитывая малые потери в них, фазовые сдвиги КО и КП рассчитываются по формулам:

–                 для случая КО:

-для случая КП:

где А I – разность длин мер, вкпючаемых в волноводный тракт при воспроизведении фазового сдвига, мм;

-длина волны, мм;

с = 299,79-10®, мм/с – скорость света в свободном пространстве; f= частота сигнала, Гц; а – ширина канала, мм.

Зависимости воспроизводимых фазовых сдвигов в диапазоне частот f = (25,86-37,5) ГГц приведены на рисунке 1.

Рис. 1. Гоафик зависимости Щп) от частоты в диапазоне 25,86-37,5 ГГц

Были проведены экспериментальные исследования МФС, оценены погрешности воспроизводимых фазовых сдвигов.

Результаты экспериментальных исследований удовлетворяют поставленным условиям и находятся в пределах допустимой погрешности. Применение такого метода аттестации МФС уменьшает интервалы неопределенности, т.к. исчезает необходимость электрической калибровки МФС.

III.                                   Заключение

Реализация метода дистанционной калибровки повышает производительность поверочных работ за счет уменьшения времени калибровки и одновременной калибровки нескольких средств измерений; повышает достоверность результатов калибровки и устанавливает гарантированные значения неопределенности; автоматизирует и систематизирует учет реального состояния средств измерений; устраняет некоторые субъективные погрешности измерений в процессе калибровки; обрабатывает и анализирует результаты калибровки; уменьшает интервалы неопределенности.

IV.                            Список литературы

[1]  Елизаров А. С., Кострикин А. М., Гусинский А. В. и др. Гомодинные анализаторы для исследования цепей СВЧ в коротковолновой части миллиметрового диапазона длин волн. Электроника СВЧ, 1996, т. 41, № 5, с. 602- 610.

[2]  Чупров И. И. Обобщенная модель анализатора СВЧ цепей. – Радиоизмерения. – Каунас-Вильнюс, 1985, т.1, с.5-21.

[3]  Гусинский А. В., Кострикин А. М., Алябьева И. И. Сви- рид М. С., Кострикин С. А. Меры фазового сдвига миллиметрового диапазона длин волн. 11-я Международная конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», Севастополь, 8-12 сентября 2003 г. Севастополь: «Вебер» 2003.

[4]  ГОСТ 133317-89 Элементы соединения СВЧ трактов ра- диоизмерительных приборов. Присоединительные размеры.

REMOTE CALIBRATION SYSTEM FOR AUTOMATIC CIRCUIT ANALYZERS

A. V. Gusinskiy, M. Yu. Deryabina, Yu. A. Gusynina,

A. M. Kostrikin, T. K. Tolochko Belarusian State University of Informatics and Radio Electronics 6 P. Brovka Str, Minsk, 220013, Belarus e-mail: gusin@cit.org.by

Abstract – The Research Laboratory for Microwave Equipment and Devices at the Belarusian State University of Informatics and Radio Electronics is currently engaged in the design of high-performance techniques for calibration of radio measuring instruments. Remote calibration currently ranks among the most important research areas offering better utilization of business resources.

I.                                         Introduction

A remote calibration system for automatic circuit analyzers in the 25.86-37.5GHz and 78.33-118.1GHz frequency ranges has been developed at the Research Laboratory for Microwave Equipment and Devices, Belarusian State University of Informatics and Radio Electronics.

II.                                        Main Part

Any remote calibration system from a metrological point of view may be regarded as comprising three general components: automatic circuit analyzers, software, and calibration standards.

The АСА operation is maintained via a computer-controlled general access channel.

The АСА software controls measuring instruments, decodes and corrects data using a calibration database.

Another advantage of the developed system is the employment of high-precision calibration standards.

37.5)         For phase shift standards, waveguide segments with fixed length differences are used offering phase incursion differences of 90° and 180° at the range mid-frequency. In the f=(25.86GHz      frequency range, 5.0mm and 6.6mm-long standards for 90° phase incursions are used, while for 180° phase incursions – 5.0mm and 8.23mm-long standards.

Parameters of phase shift standards were previously estimated electrically, in gain and reflectivity units. For the designed phase shift standards, reflectivity and gain phase shifts are determined using experimental and calculating techniques with regard to small losses in the above standards.

37.5)         Dependences of phase shifts generated in the f=(25.86GHz       frequency range are presented in Fig. 1.

III.                                       Conclusion

The implementation of remote calibration techniques improves the efficiency of calibration operations by decreasing calibration time and providing simultaneous calibration of several measuring instruments. It eliminates certain human errors in measurements during calibration, processes and analyzes calibration results, and reduces intervals of uncertainty.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты