Измерение низких уровней напряжения в режиме селективного вольтметра

Анализатор спектра Экофизика-110А со специальным расширенным встроенным ПО может измерять уровни напряжения по прямому входу в режиме селективного микро- и нановольтмера. Для этого преобразователи (токосъёмники, пробники напряжения и другие, согласующиеся с анализатором) подсоединяются при помощи адаптера прямого входа 110-ОСТ-DIR ко входу Mic прибора.

В меню инженерного ПО анализатора есть специальная измерительная программа (в исполнениях 110А-Белая или HF-Белая она называется Микровольтметр MIC), при помощи которой можно измерять текущие (СКЗ) и усреднённые за полное время измерений уровни напряжения в селективных полосах частот в диапазоне до 48 кГц.

Комплекты серии Тишина или аналогичные, в которые входит анализатор спектра Экофизика-110А, можно дооснастить токосъёмником ТК16-М (с поверкой и калибровкой) или аналогичным, пробником напряжения ПКН-1000 (с поверкой и калибровкой) или аналогичным. При комплектации проводится совместная калибровка анализатора с преобразователями и оформляется приложение к руководству по эксплуатации Экофизики.

Такой комплект применяется для измерений напряжения и силы тока радиопомех в линиях связи, сетях электропитания, сетях передачи данных.

Система собирается по схеме, изображённой на рисунке выше: преобразователь - токосъёмник или пробник напряжения (4) - подсоединяется при помощи адаптера 110-ОСТ-DIR (2) или через малошумящий усилитель Р310 (3) к входу Mic Экофизики-110А (1).

Более подробно порядок работы Экофизики с токосъёмником и пробником напряжения описан в приложении к руководству по эксплуатации прибора ПР ПКФ-20-062.Х, а режим селективного вольтметра описан в одном из разделов самого руководства по эксплуатации.

 

Особенности режима измерения Микровольтметр MIC
  • Ширина селективной полосы задаётся из набора: 1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8, 10.0, 15.0, 22.0, 33.0, 47.0, 68.0, 100 (Гц)
  • Автоматическое определение частоты спектрального сигнала
  • Расчёт суммарного уровня внутри выбранной зоны спектра БПФ
  • Гармонический курсор спектра БПФ
Технические характеристики прибора в комплектации Тишина-3
  • Диапазон измерения по прямому входу (при ширине селективной полосы 1 Гц): 30 нВ - 10 В для частот 125 Гц и 1 кГц, 100 нВ - 10 В для частоты 8 кГц
  • Диапазон измерения с использованием усилителя Р310 (при ширине селективной полосы 1 Гц): 10 нВ - 0,5 В для частот 125 Гц и 1 кГц, 7 нВ - 0,5 В для частоты 8 кГц
  • Спектральная плотность напряжения
  • собственных шумов (в диапазоне 100-11200 Гц): не более 8 нВ/√Гц с использованием усилителя Р310
  • Пределы допускаемой относительной погрешности измерений в диапазоне 20 - 45000 Гц: ± 3%

Тишина. Типовой комплект

Комплект Тишина прибора Экофизика-110А (исполнение "110А-Белая") ориентирован на лаборатории, работающие в области аттестации помещений на предмет защищённости информации от утечек по виброакустическому и иным каналам. Комплект позволяет измерять уровни звукового давления и уровни виброускорения в речевом диапазоне частот, а также уровни напряжения в режиме селективного вольтметра.

Прибор позволяет производить спектральный анализ (1/1-, 1/3-, 1/12-октавы,  БПФ) в полосе частот до 45 кГц.

Кроме виброакустических первичных преобразователей (микрофонов и акселерометров) в комплект входят малошумящий предусилитель Р310 (позволяет измерить сверхнизкие уровни напряжения) и адаптер прямого входа OCT-110-DIR. Эти принадлежности позволят использовать Экофизику-110А в качестве анализатора спектра (например, в режиме селективного микро- и нановольтметра) при подключении к ней измерительных токосъёмников, пробников напряжения и иных преобразователей: в этих случаях у нас предусмотрена услуга совместной калибровки Экофизики с преобразователями.

В комплект Тишина входит миниатюрный акселерометр 1V104HA-100 массой 2 г.

ЭКОФИЗИКА-110А  имеет интересную функцию "Диспетчер датчиков". Благодаря этой функции вы можете в одном и том же режиме измерений переключаться между настройками различных датчиков без перекалибровки прибора. 

При необходимости комплект может быть дооснащён токосъёмником ТК-16М или аналогичным, пробником напряжения ПКН-1000 или аналогичным (с поверкой и совместной калибровкой с Экофизикой-110А, штативами для установки микрофонов, специальным ПО для работой с телеметрией данных и файлами записи, интерфейсными адаптерами телеметрии (как кабельными, так и беспроводными) и иными принадлежностями.

Параметры измерения напряжения в режиме "Микровольтметр MIC" (селективный микровольтметр):

  1.  Диапазон частот: 2 - 45000 Гц
  2.  Верхняя граница диапазона измерений:
    •  Без  усилителя в тракте (подача сигнала на вход через OCT-110-DIR): 10 В СКЗ
    •  С малошумящим усилителем в тракте: 0.5 В СКЗ.
  3.  Нижняя  граница диапазона измерений с шириной  полосы  пропускания измерительного фильтра 1 Гц:
    1. Без  усилителя в тракте (подача сигнала на вход через OCT-110-DIR):
      •  На частоте 125 Гц -  100 нВ
      •  На частоте 1000 Гц - 100 нВ
      •  На частоте 8000 Гц - 100 нВ
    2.  С малошумящим усилителем в тракте:
      •  На частоте 125 Гц - 10 нВ
      •  На частоте 1000 Гц - 8 нВ
      •  На частоте 8000 Гц - 7 нВ
  4. Ширина  полосы  пропускания полосового фильтра: переключаемая; выбирается  из  набора  1.0 Гц, 1.5 Гц, 2.2 Гц, 3.3 Гц, 4.7 Гц, 6.8 Гц,  10  Гц, 15 Гц, 22 Гц, 33 Гц, 47 Гц, 68 Гц, 100 Гц
  5. Пределы погрешности определения среднеквадратичного значения в диапазоне 20 Гц – 45 кГц: не более 3%.
  6. Спектральная  плотность  собственных шумов измерителя  Экофизика-110А в диапазоне  частот 100 - 11200 Гц: не более 10 нВ/√Гц

В комплект входят:

  • одноканальный измерительно-индикаторный блок Экофизика-110А,
  • набор измерительно-программных модулей "Санитарная акустика ЭФБ-110А" (включает в себя режим ЭкоЗвук),
  • набор измерительно-программных модулей "Инженерная акустика ЭФБ-110А" (включает в себя режимы 1/3-октавного анализатора и Селективного микровольтметра),
  • микрофонный предусилитель Р200(К),
  • микрофонный капсюль номинальной чувствительностью 50 мВ/Па с неравномерностью АЧХ не более 1,0 дБ в диапазоне частот 100 - 11200 Гц,
  • однокомпонентный вибропреобразователь 1V104HA-100 номинальной чувствительностью 10 мВ/(м/с2), неравномерностью АЧХ не более 10% в диапазоне частот 100 - 11200 Гц, с адаптером 110A-IEPE,
  • удлинительный шлейфовый микрофонный кабель КШМ-5 длиной 5 м,
  • малошумящий усилитель Р310,
  • адаптер прямого входа OCT-110-DIR,
  • сумка, два комплекта аккумуляторов с зарядным устройством,
  • руководство по эксплуатации, паспорт,
  • первичная поверка.

Р310. Усилитель малошумящий

Малошумящий усилитель Р310 предназначен для согласования слабых сигналов, подаваемых с токосъёмников и иных преобразователей на вход анализаторов спектра, вольтметров и т.д.

Имеет возможность подключения к прямому входу по напряжению анализаторов серии Экофизика

Технические характеристики усилителя Р302

Количество входных каналов

2 (разъемы BNC)

Усиление (на опорной частоте 1000 Гц) Кус, дБ

25,8 ± 0,3

Макс. размах выходного переменного напряжения (Uвых)

±6 Впик

Макс. скорость нарастания входного сигнала

15 В/мкс

Макс. входное переменное напряжение (Uвх)

Uвых10-0.05Кус, Впик

Предельно допустимое напряжение на входе (с учетом постоянной и переменной составляющих)

±25 В

Коэффициент нелинейных искажений (на частотах 1000 Гц, 10000 Гц)

<0,05%

Рекомендуемое сопротивление нагрузки

4 кОм

Входной импеданс по переменному напряжению

1 МОм, 22 пкФ
Входной импеданс по постоянному напряжению

10 МОм

Спектральные характеристики (на примере зав. номера 250111)

Усиление (Кус) и спектральная плотность собственных шумов (σ)

f, Гц

31,5

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

16000

Kус, дБ

25,7

25,8

25,8

25,8

25,8

25,8

25,8

25,8

25,7

25,0

σ, нВ/Гц^0,5

9,0

7,4

6,6

6,4

6,5

6,5

6,4

6,5

6,5

6,7

 

Кабельный адаптер прямого входа для каналов MIC

Кабельный адаптер прямого входа  OCT-110-DIR предназначен для подачи сигнала электрического напряжения на микрофонный вход приборов Октава-110А, Октава-111, и приборов семейства Экофизика. 

Входной разъём кабельного адаптера - BNC (вилка), выходной - Swichcraft 5 pin (розетка).

Старое наименование адаптеров такого типа - ОКТ101-DIR