INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION
(ISC)

Государственная система обеспечения
единства измерений

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ МАКСИМАЛЬНЫХ
ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ
ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ») Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 30 от 7 декабря 2006 г.)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 января 2007 г. № 4-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.540-2006 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 мая 2007 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 8.540-93

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений - в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

СОДЕРЖАНИЕ

ГОСТ 8.540-2006

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Государственная система обеспечения единства измерений ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ МАКСИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ State system for ensuring the uniformity of measurements. State verification scheme for means of measuring the maximum values of impulse electric and magnetic fields strengths

Дата введения - 2007-05-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей [рисунок А. 1 (приложение А), см. вкладку] и устанавливает порядок передачи размеров единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического - вольт на метр (В/м) и магнитного - ампер на метр (А/м) полей от государственного специального эталона с помощью рабочих эталонов рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.

2 Государственный специальный эталон

2.1 Государственный специальный эталон единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей (далее - государственный специальный эталон) включает в себя:

- полеобразующую систему типа ТЕМ-ячейки с двумя рабочими зонами в наносекундном диапазоне;

- полеобразующую систему типа ТЕМ-ячейки в субнаносекундном диапазоне;

- генератор однократных импульсов высокого напряжения экспоненциальной формы с источником питания;

- комплект генераторов периодических импульсов напряжения прямоугольной формы;

- компараторы максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей экспоненциальной формы;

- компаратор максимального значения напряженности импульсного электрического поля ступенчатой формы;

- систему стабилизации и управления;

- систему регистрации и обработки результатов измерений.

2.2 Диапазоны максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей, воспроизводимых государственным специальным эталоном при импульсах экспоненциальной формы (однократный режим работы) с длительностью фронта импульса τ_ф не более 8 ∙ 10^-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и постоянной времени спада импульса τ_с не менее 1,5 ∙ 10^-4 с, составляют 1 ∙ 10⁴ ... 2 ∙ 10⁵ В/м и 25 ... 5 ∙ 10² А/м.

Диапазоны максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей, воспроизводимых государственным специальным эталоном при импульсах ступенчатой формы (однократный или периодический режим работы) длительностью 1 ∙ 10^-8 ... 1 ∙ 10^-7 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности, составляют:

5 ∙ 10⁴ ... 1 ∙ 10⁵ В/м и 130 ... 250 А/М - при длительности фронта импульса между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности не более 1,5 ∙ 10^-9 с;

20 ... 5 ∙ 10⁴ В/м и 5 ∙ 10^-2 ... 130 А/м при длительности фронта импульса между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности не более 1 ∙ 10^-9 с;

1,3 ∙ 10² ... 6,5 ∙ 10³ В/м и 35 ∙ 10^-2... 17 А/м - при длительности фронта импульса между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности не более 0,5 ∙ 10^-9 с;

20,0 ... 1,3 ∙ 10² В/м и 5 ∙ 10^-2 ... 35 ∙ 10^-2 А/м - при длительности фронта импульса между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности не более 0,3 ∙ 10^-9 с.

2.3 Государственный специальный эталон обеспечивает воспроизведение единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей со средним квадратическим отклонением результатов измерений S₀, не превышающим 0,4 ∙ 10^-2 при импульсах экспоненциальной и ступенчатой формы при 10 независимых наблюдениях.

Границы неисключенных систематических погрешностей Θ₀ не превышают:

а) при импульсах экспоненциальной формы:

1 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного электрического поля;

2 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного магнитного поля;

б) при импульсах ступенчатой формы:

3 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного электрического поля в диапазоне 20,0 ... 2,6 · 10² В/м;

5 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного электрического поля в диапазоне 2,6 ∙ 10² ... 1,0 ∙ 10⁵ В/м;

4 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне 5 ∙ 10^-2 ... 70 ∙ 10^-2 А/м;

6 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне 70 ∙ 10^-2 ... 250 А/м.

Расширенная неопределенность U₀ составляет:

а) при импульсах экспоненциальной формы:

1 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного электрического поля; 1,5 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного магнитного поля;

б) при импульсах ступенчатой формы:

2 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного электрического поля в диапазоне 20,0 ... 2,6 ∙ 10² В/м;

3,5 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного электрического поля в диапазоне 2,6 ∙ 10² ... 1,0 ∙ 10⁵ В/м;

3 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне 5 ∙ 10^-2 ... 70 ∙ 10^-2 А/м;

4,5 ∙ 10^-2 - для максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне 70 ∙ 10^-2 ... 250 А/м.

Нестабильность государственного специального эталона за год v составляет 2 ∙ 10^-3.

2.4 Государственный специальный эталон применяют для передачи размеров единиц рабочим эталонам непосредственным сличением и методом прямых измерений и рабочим средствам измерений методом прямых измерений.

3 Рабочие эталоны (образцовые средства измерений)

3.1 В качестве рабочих эталонов (образцовых средств измерений) единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей используют:

а) меры максимального значения напряженности импульсного электрического поля (микросекундного, наносекундного и субнаносекундного диапазонов) в диапазоне 1 ∙ 10² ... 5 ∙ 10⁵ В/м с длительностью фронта импульсов 0,5 ∙ 10^-6 ... 5,0 ∙ 10^-6 с и 1 ∙ 10^-10 ... 1 ∙ 10^-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и длительностью импульсов 1 ∙ 10^-3 ... 1 с и 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-3 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности;

б) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля (наносекундного и субнаносекундного диапазонов) в диапазоне 1 ∙ 10² ... 5 ∙ 10⁵ В/м с временем нарастания переходной характеристики 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-7 с и 1 ∙ 10^-10 ... 1 ∙ 10^-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики 1 ∙ 10^-8 ... 1 ∙ 10^-3 с и 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-7 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности;

в) меры максимального значения напряженности импульсного магнитного поля (микросекундного, наносекундного и субнаносекундного диапазонов) в диапазоне 0,25 ... 1,0 ∙ 10³ А/м с длительностью фронта импульсов 0,5 ∙ 10^-6 ... 5,0 ∙ 10^-6 с и 1 ∙ 10^-10 ... 1 ∙ 10^-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и длительностью импульсов 1 ∙ 10^-3...1 с и 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-3 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности;

г) измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля (наносекундного и субнаносекундного диапазонов) в диапазоне 0,25 … 1,0 ∙ 10³ А/м с временем нарастания переходной характеристики 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-7 с и 1 ∙ 10^-10 ... 1 ∙ 10^-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики 1 ∙ 10^-8 ... 1 ∙ 10^-3 с и 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-7 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности.

3.2 Доверительные относительные погрешности рабочих эталонов при доверительной вероятности 0,95 составляют от 3 ∙ 10^-2 до 8 ∙ 10^-2.

3.3 Рабочие эталоны применяют для передачи размеров единиц рабочим средствам измерений методом прямых измерений и сличением с помощью компаратора.

4 Рабочие средства измерений

4.1 В качестве рабочих средств измерений используют:

а) высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне измерений 10 ... 5 ∙ 10⁵ В/м с временем нарастания переходной характеристики от 1 ∙ 10^-10 ... 1 ∙ 10^-6 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-3 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности;

б) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля (микросекундного, наносекундного и субнаносекундного диапазонов) в диапазоне измерений 10 ... 5 ∙ 10⁵ В/м с временем нарастания переходной характеристики 1 ∙ 10^-6... 1 ∙ 10^-7 с, 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-7 с и 1 ∙ 10^-10 ... 1 ∙ 10^-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики 1 ∙ 10^-3 ... 1 с, 1 ∙ 10^-6 ... 1 ∙ 10^-2 с и 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-7 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности;

в) высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне измерений 0,25 ... 1,5 ∙ 10³ А/м с временем нарастания переходной характеристики 1 ∙ 10^-10 ... 1 ∙ 10^-6 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-3 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности;

г) измерительные преобразователи максимального значения напряженности импульсного магнитного поля (микросекундного, наносекундного и субнаносекундного диапазонов) в диапазоне измерений 0,25 ... 1,5 · 10³ А/м с временем нарастания переходной характеристики 1 ∙ 10^-6 ... 1 ∙ 10^-7 с, 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-7 с и 1 ∙ 10^-10 ... 1 ∙ 10^-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики 1 ∙ 10^-3 ... 1 с, 1 ∙ 10^-6 ... 1 ∙ 10^-2 с и 1 ∙ 10^-9 ... 1 ∙ 10^-7 с на уровне 0,5 максимального значения напряженности.

4.2 Доверительные относительные погрешности рабочих средств измерений при доверительной вероятности 0,95 составляют от 7 ∙ 10^-2 до 20 ∙ 10^-2.

Приложение А

(обязательное)

Государственная поверочная схема для средств измерений максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей

Обозначения: τф - длительность фронта импульса между уровнями 0,1 и 0,9; τи - длительность импульса на уровне 0,5; τн - время нарастания переходной характеристики между уровнями 0,1 и 0,9; τпх - длительность переходной характеристики на уровне 0,5;

S0 - среднее квадратическое отклонение результатов измерений; ΘоЕ, QoH - неисключенная систематическая погрешность для значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей соответственно;

UoE, UoH - расширенная неопределенность для значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей соответственно; v - нестабильность за год; δεo - погрешность передачи размера единиц

Рисунок А. 1