GB T 15472-2012 失真度测量仪通用规范.pdf
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1、ICS 17.220 L 85 道雪中华人民共和国国家标准GB/T 15472-2012 代替GB/T15472-1995 失真度测量仪通用规范General specificatiolll for distortion measure instrument 2012-12-31发布2013-06-01实施产飞卢刚吧/中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局唱士中国国家标准化管理委员会。叩GB/T 15472-2012 目次前言.m 1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 产品分类.3 5 要求.4 6 试验方法. 7 检验规则.8 标志、包装、运输、贮存.20I GB/T 15472-20
2、12 目Ut=I 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准代替GB/T15472-1995(失真度测量仪通用技术条件。本标准与GB/T15472-1995相比主要变化如下z一一增加了数字显示测量结果的误差计算方法(见6.3.1.2、6.3.2.2)。一一增加了对有接口功能的失真度测量仪的相应技术条款及试验方法见5.2.3、6.3.3)。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国电子测量仪器标准化技术委员会(SAC/TC153)归口。本标准起草单位z成都前锋电子仪器厂。本标准主要起草人z陈禄起、冯文生、林怀西。本标准所替代标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T15
3、472-1995。皿lJplu J , .- l川/ / 、二/号二.- / GB/T 15472-2012 失真度测量仪通用规范1 范围本标准规定了失真度测量仪以下简称失真仪)的术语、产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于谐波失真度测量仪,作为产品设计、鉴定、生产、使用、测试的技术依据,也是制定失真仪产品标准的依据。本标准也适用于低颜综合测量设备中的电压和谐波失真测量部件。本标准不适用于非线性互调失真度测量仪和瞬态失真度测量仪。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注目期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,
4、其最新版本包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 3047.6 电子设备台式机箱基本尺寸系列GB/T 6587-2012 电子测量仪器通用规范GB/T 11463-1989 电子测量仪器可靠性试验GB/T 18268. 1 测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第1部分z通用要求3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 基谊fundamental 非正弦波周期信号通过傅里叶级数变换分析,它是由若干个振幅不同、频率不同的正弦波信号组成的。其中与非正弦披信号频率相同的信号称为基波信号,其频率称为基波频率。3.2 谐波harmonic 非正弦波周期信
5、号通过傅里叶级数变换分析,它是由基波信号和若干个振幅不同、频率为基波频率整数倍的正弦波信号组成的。后者均称为谐波信号,其频率均称为谐波频率。3.3 幅损失真amplitude-frequency distortion 非正弦波信号经过传输网络后,由于该网络对非正弦波信号中的基披分量和各次谐波分量有不等的增益响应,因而使输出信号波形发生变化,这种披形变化称为线性幅频失真。3.4 相频失真phase-frequency distortion 非正弦波信号经过传输网络后,由于该网络对非正弦波信号中的基波分量和各次谐波分量有不同的相位延迟(超前或滞后),因而使输出信号波形发生变化,这种波形变化称为线性
6、相频失真。1 GB/T 15472-2012 3.5 谐涯失真harmonic distortion 一个理想正弦波信号经过传输网络后,由于该网络的非线性工作特性,使其输出信号变为非正弦波信号,其中除具有基披信号外,同时还有若干个高次谐波信号,这些被形的变化称为谐波失真。3.6 谐波失真度(THDo)harmonic distortion factor 衡量一个非正弦波信号的失真程度,通常用谐波失真度描述。其理论定义为z总谐波信号的有效值电压均方根值)与基波信号的有效值电压之比,取其百分比值。谐波失真度THDo(用Do表示按式(1)计算z3.8 式中zU1 U2Un各失真度D。的在通常的谐波失
7、真度测量申式中zUN -噪音分量的有效值电压sUin 被测信号的有效值电压。固有噪音intrinsic noise . ( 1 ) ( 5 ) 由失真仪内部电路所产生的噪音。固有噪音的测试条件为z在失真仪输人端并接规定电阻,电压表显示其噪音量值。在全频段范围内,取其稳定的最大值。3.9 基波抑制fundamenrej创ion失真仪采用基波抑制电路程序时,该电路对被测信号中的基波分量滤除的程度,基波抑制通常以分2 贝值表示。3. 10 残余失真residual distortion GB/T 15472-2012 在规定的测试条件下,残余失真是被测失真仪内部电路引人的失真、固有噪音及残余基波分量
8、的有效值之和。3. 11 基波抑制电路的诺波晌应harmonic response of fundamental r咿ctioncircuit 失真仪采用基波抑制电路程序时,在基波分量被滤除的状态下,该电路对输入电压中二次以上谐披电压的响应程度。谐波响应通常以分贝值表示。3. 12 波峰系数(波高率)wave-peak figure 为交流信号峰值的绝对值与其有效值之比。3. 13 有效值电压表rms voltmeter 在规定的频率范围内,检波特性按平方律特性工作的电压表。其指示值与输入电压绝对值的有效值成正比。3. 14 平均值电压表average value voltmeter 在规定的
9、频率范围内,检波特性按平均值特性工作的电压表。其指示值与输入电压绝对值的平均值成正比。3. 15 准有效值电压表fiducial rms voltmeter 在规定的频率范围内,检波特性按逼近平方律特性工作的电压表。当输人电压的波峰系数小于某一规定值时,其指示值与输人电压绝对值的有效值近似成正比。3. 16 波形误差error for wave 电压表电路为非平方律工作特性,对具有相同有效值电压的非正弦波信号和正弦波信号出现不同的指示值,这种指示值的偏离称为波形误差。3. 17 点频失真度测量仪automation poin陆equencydistortion measuring instru
10、ment 频率范围被设计在专用的若干频率点上,在这些频率点上进行失真度测量时,能自动滤除基波分量的失真仪。3. 18 低失真度测量仪low-distortion measuring instrument 失真度测量范围在30%O.OOl%之间,一般应能自动调谐的失真仪。4 产晶分类4. 1 按功能、特性分类4. 1. 1 按频率范围分类a) 工频(50Hz , 100 Hz)失真仪zb) 低频(2Hz200 kHz)失真仪z3 GB/T 15472-2012 c) 高频失真度测量仪。4. 1. 2 按失真度测量范围分类a) 通用失真度测量仪Fb) 低失真度测量仪。4. 1. 3 按输入特征分类
11、a) 平衡输入式Fb) 不平衡输入式。4. 1. 4 按基谊抑制方式分类a) 连续型zb) 固定点频型。4. 1. 5 按操作方式分类a) 手动调谐EM 自动调谐。4. 1.6 接电压表栓波电路特性分类a) 有效值Eb) 平均值Fc) 准有效值。4. 1. 7 按显示器分类a) 数字显示型zb) 非数字显示型$0 混合型。4.2 结构分类可分为台式、便携式、装架式等。5 要求5. 1 一曲要求5. 1. 1 外观与结构失真仪的结构应完整、合理、无明显机械损伤和涂复破坏现象。控制件应安装正确、牢固可靠,操作灵活。5. 1.2 外形尺寸产品标准应规定失真仪外形尺寸,并符合GBjT3047.6的规定
12、。5. 1.3 重量产品标准应规定失真仪的重量,以千克(kg)为单位。4 GB/T 15472-2012 5. 1.4 供电电谭产品标准应规定失真仪的供电电压范围、频率范围及电源功耗。由电池供电的失真仪,产品标准应规定使用电池的型号、规格、工作电压范围和电池保证正常工作的小时数。5. 1.5 预热时间产品标准应规定失真仪的预热时间。5.2 性能特性5.2. 1 电压测量5.2. 1. 1 固有噪音在产品标准中应给出固有噪音电压(在输入端并接规定的电阻。5.2. 1.2 范围在产品标准中应规定允许的电压测量范围。5.2. 1.3 示值误差(满J度误差,以1kHz为准在产品标准中应给出不同电压量程
13、的最大示值误差。5.2. 1.4 频率响应特性(以1kHz为基准)在产品标准中应给出电压测量的频率范围,并给出频率响应性能指标。a) 可以按不同电压量程给出频率特性zb) 可以按不同频段划分频率特性。5.2. 1. 5 输入阻抗在产品标准中应给出电压表工作状态下输入电阻,等效输入电容(选用100Hzl kHz范围内的频率信号测试。5.2.1.6 波形误差在产品标准中应给出电压表工作时的最大波形误差。5.2. 1. 7 输出监视在产品标准中可给出电压表指示在满刻度时,电压表输出端(接示波器端的频率响应性能指标。5.2.2 失真度测量5.2.2. 1 固有噪音在产品标准中应给出固有噪音电压(在输入
14、端并接规定电阻),可以按不同频段给出。5.2.2.2 频率范围在产品标准中应给出失真度测量时的频率范围,可以采用点频方式,也可以采用连续频率方式。当GB/T 15472-2012 采用连续频率方式时,可以划分几个频段。5.2.2.3 频率误差在产品标准中应给出频率误差。5.2.2.4 输入电压范围在产品标准中应给出失真度测量时的输入电压范围,输入电压范围可以分段给出。5.2.2.5 量程范围在产品标准中应给出失真度测量量程范围,可以按不同频段给出失真度量程范围。5.2.2.6 示值误差(满J度误差在产品标准中应给出失真度测量的最大示值误差。a) 可以按不同频段给出最大示值误差5b) 可以按不同
15、量程范围给出最大示值误差。5.2.2.7 基波抑制特性在产品标准中应给出对基波信号的抑制特性。a) 可以规定检测时的输入信号电压zb) 可以按不同频段给出基波抑制特性。5.2.2.8 谐波晌应特性在产品标准中应给出谐波频率响应特性。a) 测试信号的输入电压应与测试基披抑制特性时的输入电压相一致zb) 可以按不同频段给出谐波响应特性zc) 谐波频率响应,至少保证到3倍频。5.2.2.9 残余失真在产品标准中应给出残余失真指标。a) 可以规定测试电压zb) 可以按不同频率范围给出残余失真。5.2.2. 10 输入阻抗在产品标准中应给出失真测量状态下输入电阻、等效输入电容(选用100Hzl kHz范
16、围内的频率信号测试。5.2.3 接口功能具有接口功能的失真仪产品标准应给出相应的规定。5.3 安全6 失真仪的安全要求应符合GB/T6587-2012的规定。除非另有规定,失真仪应至少进行以下的安全试验。一一接触电流试验z一一介电强度试验;一一保护接地试验。5.4 环境适应性GB/T 15472-2012 失真仪的环境要求应符合GB/T6587一2012的要求,并应在产品标准中规定失真仪的环境组别和运输流通等级。5.5 电磁兼容性失真仪的电磁兼容性应符合GB/T18268. 1的有关规定。5.6 可靠性产品标准应规定平均故障间隔时间(MTBF)。6 试验方法6. 1 试验要求6. 1. 1 对
17、失真仪的性能特性进行检测时,应按照产品标准规定的额定工作条件,并在不打开机箱的情况下进行。对基波抑制特性测试时,允许开箱进行。6. 1.2 试验用的标准测试仪器和设备应经过计量部门检定合格,并处于有效期内。6. 1.3 试验室的环境条件(以下称为正常条件若无特殊规定,可在下列试验用标准大气条件下进行:a) 温度:15C35 .C; b) 相对湿度:(2575) %RH; c) 气压:86kPa106 kPao 6.2 一殷要求的试瞌6.2. 1 外观与结构检查检查失真仪的外观与结构时,采用观察法及手动操作法进行。6.2.2 外形尺寸的检查检查失真仪的外形尺寸时,用量器测量尺寸并与图纸核对的方法
18、进行。并应符合GB/T3047.6 0 6.2.3 重量的检查检查失真仪的重量时,用磅秤称其重量。6.2.4 供电电源电压、频率和功率试验6.2.4. 1 供电电源电压和频率试验按GB/T6587-2012中5.12的规定进行。6.2.4.2 电源消耗功率试验在失真仪的额定电源电压测量其电流,求得消耗功率。测试方法由产品标准具体规定。7 GB/T 15472-2012 6.2.5 预热时间应满足产品标准要求。6.3 性能特性测试6.3. 1 电压测量6.3. 1. 1 固有曝音将失真仪置于电压测量工作位置,电压表输入端并接产品标准规定的电阻F将电压表量程置于最小量程位置,读记稳定的电压表指示值
19、,即为电压表的固有噪音6.3. 1. 2 电压测量范围及示6.3. 1. 2. 1 测试框图见图1。/ / 附一压一电流飞飞栩栩a) b) c) d) 量程1/3满刻度2/3满刻度满刻度V 指示值标准值误差/%指示值标准值误差/%指示值标准值误差/%300 100 200 300 100 32 64 95 30 10 20 30 10 3.2 6.4 9.5 3 1 2 3 1 0.32 0.64 0.95 0.3 0.1 0.2 0.3 8 GB/T 15472-2012 表1(续量程1/3满刻度2/3满刻度V 指示值标准值误差/%指示值标准值误差/%指示值0.1 0.032 0.064 0
20、.03 0.01 0.02 0.01 0.0032 0.0064 0.003 0.001 0.002 0.001 0.00032 。.0005:1 e) 电压表测量误式(6)计算z 飞毛号/ / 式中川/8u一而电臣表误差5/ Uz -U1 唱00%飞Uo一c170U。力电压表各量程的满刻度值,单位为伏(V); U/f-气和应于失真仪电压表各量程档的膏、翩翩,单位为伏CV)口叫叫2,卢l!-1满刻度标准值0.095 0.03 0.0095 0.003 0.00095 注:勺VJJl/l飞/lil i a) 利用标准褒减器测试失真仪电压表小量程的最大示值误差i应消除标准衰监糕的引人误差zb) 测
21、时电压表最大示值误差的标准电压值U1可以低于各主主程档满刻使值的5-10.%; 。对皆高电压量程和最低电压量穆检测啤按卉品橱准的规定进行z J 6.3. 1. 3叫特性/6.3. 1.3. 1问号见图2。6.3. 1. 3. 2 测试步骤E表ur飞U1:.、/正弦波信号发生器频率计固2a) 将失真仪置于电压测量工作位置F三/- 被测失真仪误差/%( 6 ) 9 GB/T 15472-2012 b) 置信号发生器输出1kHz信号,其幅值为电压表各量程满刻度值80%90%的一个定值,分别读记电压表各量程的指示值为矶,并将认定为1kHz的基准电压值zc) 保持交流电压表的指示值不变,按产品标准规定的
22、频率范围内,改变信号发生器的输出信号频率(以频率计的指示值为准),分别读记电压表各量程的指示值为U2,其测试频率应不小于五点,其中应包括上下限的端点颜率;d) 电压表的频率响应误差按式(7)计算z儿1=川在式中z8u-1 电压表的频率响应误差,单位为分贝(dB);U1一输入1kHz信号时,电压表各量程的指示值,单位为伏(V); U2一-输入不同频率信号时,电压表各量程的指示值,单位为伏(V)。注z对于高频率、高电压量程和低电压量程的检测,应按照产品标准的规定进行。6.3. 1. 4 输入阻抗6.3. 1. 4. 1 输入电阻6. 3. 1. 4. 1. 1 测试框圄见图30正弦波信号发生器6.
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