JJG802—20191失真度儀校準器1范圍本規程適用于頻率范圍為5Hz~200kHz,標準失真度范圍為0.003%~100%的失真度儀校準器的檢定。2概述失真度儀校準器是一種采用基波加二次諧波法產生標準失真源方案,設計而成的諧波失真度計量標準器。它主要由獨立低失真基波振蕩器、二次諧波振蕩器、高精度諧波分壓器、電壓表、基波和諧波疊加電路、低噪聲電源組成,是計量部門、實驗室用于檢定/校準失真度測量儀、音頻分析儀的計量標準儀器。3計量性能要求3.1頻率基波頻率范圍:5Hz~200kHz,頻率最大允許誤差:±(2%讀數+0.1Hz)。諧波頻率范圍:10Hz~400kHz,頻率最大允許誤差:±(2%讀數+0.1Hz)。3.2振蕩器波形失真3.2.1基波振蕩器波形失真≤1/3輸出標準失真度的最小值。3.2.2諧波振蕩器波形失真<1.0%(10Hz≤f<20kHz);<2.0%(20kHz≤f≤400kHz)。3.3幅度穩定度幅度范圍:1V或3V。基波信號幅度穩定度:≤0.2%/15min。諧波信號幅度穩定度:≤0.2%/15min。3.4諧波分壓最大允許誤差±(2%讀數+30μV)(10Hz≤f<20Hz);±(1%讀數+30μV)(20Hz≤f<100Hz);±(0.2%讀數+20μV)(100Hz≤f<40kHz);±(0.5%讀數+30μV)(40kHz≤f<200kHz);±(2.5%讀數+30μV)(200kHz≤f≤400kHz)。3.5電壓表基本誤差及頻率響應最大允許誤差電壓表基本誤差:±0.3%(1kHz)。頻率響應最大允許誤差:±0.3%(5Hz~400kHz)(以1kHz為基準)。JJG802—201924通用技術要求失真度儀校準器應具有包括制造廠名、儀器名稱、儀器型號、出廠序號和電源要求標識。5計量器具控制計量器具控制可包括首次檢定、后續檢定和使用中檢查。5.1檢定條件5.1.1環境條件1)環境溫度:(23±5)℃。2)相對濕度:≤80%。3)電源電壓:(220±11)V,電源頻率:(50±1)Hz。4)周圍無影響正常檢定工作的電磁干擾和機械振動。5.1.2檢定用計量標準器5.1.2.1頻率計頻率范圍:1Hz~1MHz;最大允許誤差:±1×10-5。5.1.2.2標準電壓表測量范圍:90μV~3V(5Hz~400kHz)。短期穩定度:優于0.005%/h。輸入阻抗:≥1MΩ。最大允許誤差見表1。表1標準電壓表的最大允許誤差電壓范圍頻率范圍最大允許誤差90μV≤U<3mV5Hz≤f<40Hz±(0.05%讀數+10μV)40Hz≤f<100kHz±(0.05%讀數+20μV)0.3mV≤U≤3mV100kHz≤f<200kHz±(0.15%讀數+12μV)200kHz≤f≤400kHz±(0.20%讀數+25μV)3mV<U≤3V5Hz≤f<100kHz±0.05%100kHz≤f<200kHz±0.15%200kHz≤f≤400kHz±0.20%5.1.2.3失真度測量儀頻率范圍:5Hz~200kHz。失真最低量程:<0.01%。最大允許誤差:±(10%~30%)。3本底失真:<0.003%(5Hz≤f<20Hz);<0.001%(20Hz≤f<20kHz);<0.003%(20kHz≤f≤200kHz)。5.2檢定項目和檢定方法5.2.1檢定項目失真度儀校準器檢定項目一覽表見表2。表2檢定項目一覽表檢定項目首次檢定后續檢定使用中檢查外觀及工作正常性檢查++-頻率誤差++-振蕩器輸出波形失真+++幅度穩定度++-諧波分壓誤差+++電壓表基本誤差及頻率響應++ 注:符號“+”表示需要檢定,符號“-”表示不需檢定。5.2.2外觀及工作正常性檢查目視檢查,失真度儀校準器的開關、旋鈕、按鍵應能夠正常工作,各開關應轉換靈活、定位正確、接觸良好;標志標識清晰。通電后,各顯示數字、符號完整、清晰。檢查結果記錄在附錄A.1中。被檢失真度儀校準器及標準儀器按說明書要求進行預熱。5.2.3頻率誤差圖1頻率誤差檢定接線圖5.2.3.1設備連接如圖1所示。5.2.3.2失真度儀校準器工作開關置“基波”,調節基波頻率置1kHz,輸出1V(或3V)基波信號,由頻率計測得結果記錄在附錄A.2中。5.2.3.3調節諧波頻率置于2倍基波的頻率,失真度儀校準器工作開關置“諧波”,輸出1V(或3V)諧波信號,由頻率計測得結果記錄在附錄A.2中。5.2.3.4按公式(1)計算頻率誤差Δf,計算結果記錄在附錄A.2中。Δf=×100%(1)JJG802—20194式中:f0—被檢裝置頻率標稱值,Hz;fx—頻率計頻率實測值,Hz。5.2.3.5頻率誤差的檢定頻率點,連續頻率輸出的儀器一般按附錄A.2選取,點頻輸出儀器按儀器實際輸出頻率點選取。重復步驟5.2.3.2~5.2.3.4。5.2.4振蕩器輸出波形失真5.2.4.1設備連接如圖2所示。連接電纜線采用長度小于50cm的信號連接線。圖2振蕩器輸出波形失真檢定接線圖5.2.4.2失真度儀校準器工作開關置“基波”位置,基波信號幅度置1V(或3V),使指示值趨于穩定,由失真度測量儀測得結果記錄在附錄A.3中。5.2.4.3調節諧波頻率為2倍基波頻率,失真度儀校準器工作開關置“諧波”,諧波分壓器置“100%”位置,諧波信號幅度置1V/3V,使指示值趨于穩定,由失真度測量儀測得結果記錄在附錄A.3中。5.2.4.4輸出波形失真的檢定頻率點,連續頻率輸出儀器一般按附錄A.3選取,點頻輸出儀器按儀器實際輸出頻率點選取。重復步驟5.2.4.2,5.2.4.3。5.2.5幅度穩定度5.2.5.1設備連接如圖3所示。圖3幅度穩定度檢定接線圖5.2.5.2失真度儀校準器工作開關置“基波”位置,基波信號頻率置1kHz,電壓表指示在1.0V(或3.0V)附近,調節基波幅度旋鈕,使標準電壓表讀數為1.000V(或3.000V),連續測量15min,均勻讀取10個點,讀得結果記錄在附錄A.4中,取幅度最大值和最小值的差值按公式(2)計算幅度穩定度Δa。Δa=×100%(2)式中:Umax—15min內標準電壓表的最大值,V;Umin—15min內標準電壓表的最小值,V;U—電壓標稱值(1.000V或3.000V),V。5.2.5.3失真度儀校準器工作開關置“諧波”位置,諧波信號頻率置2kHz,諧波分壓器置“100%”位置,電壓表指示在1.0V(或3.0V)附近,調節諧波幅度旋鈕,使JJG802—20195標準電壓表讀數為1.000V(或3.000V),連續測量15min,均勻讀取10個點,讀得結果記錄在附錄A.4中,取幅度最大值和最小值的差值按公式(2)計算幅度穩定度Δa。5.2.5.4幅度穩定度的檢定頻率點,一般取最低頻率、1kHz、最高頻率。諧波頻率為基波頻率2倍。重復步驟5.2.5.2,5.2.5.3。5.2.6諧波分壓誤差5.2.6.1設備連接如圖3所示,連接電纜線采用長度小于50cm的信號連接線。5.2.6.2分壓誤差檢定期間,環境溫度變化不超過2℃。5.2.6.3失真度儀校準器諧波頻率置2kHz,工作開關置“諧波”位置,諧波分壓器置“100%”位置,調節諧波幅度,電壓表指示在1.0V(或3.0V)。5.2.6.4仔細調節諧波幅度,使標準電壓表讀數為1.000V(或3.000V)。5.2.6.5按附錄A.5所列的分壓值或儀器各擋分壓值,調節諧波分壓器,從大到小,由標準電壓表逐點測量各分壓點實際值,記錄在附錄A.5中。按公式(3)計算諧波分壓誤差Δd。Δd=×100%(3)式中:U0—諧波分壓標稱值,V;Ux—諧波分壓實際值,V。5.2.6.6諧波分壓誤差的檢定頻率點和分壓值,連續頻率輸出儀器一般按附錄A.5選取,點頻輸出儀器按儀器實際輸出頻率點選取。重復步驟5.2.6.3~5.2.6.5。5.2.7電壓表基本誤差及頻率響應5.2.7.1設備連接如圖3所示。5.2.7.2失真度儀校準器輸出諧波信號,按A.6所列的頻率點,分別調整諧波頻率和諧波幅度,使電壓表在各頻率點都準確指示在1.000V(或3.000V),由標準電壓表測得各頻率點的電壓實際值,記錄在附錄A.6中。5.2.7.3按公式(4)和公式(5)分別計算電壓表基本誤差ΔU及頻率響應ΔUf。電壓表頻率響應檢定頻率點,連續頻率輸出儀器一般按附錄A.6選取,點頻輸出儀器按儀器實際輸出頻率點選取。ΔU=×100%ΔUf=×100%式中:U0—1V(或3V);Uf0—參考頻率點標準電壓表實際值(參考頻率:1kHz),V;Ufx—被檢頻率點標準電壓表實際值,V。(4)(5)JJG802—201965.3檢定結果的處理按本規程要求檢定合格的失真度儀校準器,出具檢定證書;檢定不合格的,出具檢定結果通知書,并注明不合格項目。5.4檢定周期失真度儀校準器檢定周期一般不超過1年。JJG802—20197附錄A檢定原始記錄格式A.1外觀及工作正常性檢查A.2頻率誤差基波頻率標稱值基波頻率實際值誤差/%諧波頻率標稱值諧波頻率實際值誤差/%5Hz10Hz10Hz20Hz20Hz40Hz200Hz400Hz400Hz800Hz1kHz2kHz10kHz20kHz20kHz40kHz50kHz100kHz100kHz200kHz150kHz300kHz200kHz400kHzA.3振蕩器輸出波形失真頻率(基波)失真(基波)頻率(諧波)失真(諧波)5Hz10Hz10Hz20Hz20Hz40Hz200Hz400Hz400Hz800Hz1kHz2kHz10kHz20kHz20kHz40kHz50kHz100kHz100kHz200kHz150kHz200kHz8A.4幅度穩定度測量序號20Hz(基波)1kHz(基波)200kHz(基波)40Hz(諧波)2kHz(諧波)400kHz(諧波)測得值測得值12345678910幅度穩定度A.5諧波分壓誤差頻率2kHz失真倍乘失真讀數/%分壓值/mV測得值/mV誤差×10%100調定為:1.000V/3.000V9080706050403020109(續)頻率2kHz失真倍乘失真讀數/%分壓值/mV測得值/mV誤差×1%987654321×0.1%0.90.80.70.60.50.40.30.20.1×0.01%0.090.080.070.060.050.040.030.020.0110(續)頻率2kHz失真倍乘失真讀數/%分壓值/mV測得值/mV誤差×0.001%0.0090.0080.0070.0060.0050.0040.003頻率10Hz40Hz失真倍乘失真讀數%分壓值mV測得值mV誤差測得值mV誤差×10%100調定為:3.000V3010×1%531×0.1%0.50.30.1×0.01%0.050.03頻率20kHz40kHz失真倍乘失真讀數%分壓值mV測得值mV誤差測得值mV誤差×10%100調定為:1.000V/3.000V301011(續)頻率20kHz40kHz失真倍乘失真讀數%分壓值mV測得值mV誤差測得值mV誤差×1%531×0.1%0.50.30.1×0.01%0.05頻率200kHz400kHz失真倍乘失真讀數%分壓值mV測得值mV誤差測得值mV誤差×10%100調定為:1.000V/3.000V3010×1%531×0.1%0.50.30.112A.6電壓表基本誤差及頻率響應頻率實測值/mV基本誤差1kHz頻率實測值/mV頻率響應20Hz40Hz200Hz400Hz1kHz0.0(Ref)2kHz10kHz20kHz60kHz100kHz200kHz400kHz13附錄B檢定證書/檢定結果通知書內頁格式證書編號××××××-××××檢定機構授權說明檢定環境條件及地點:℃相對濕度%其他檢定使用的計量(基)標準裝置名稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差計量(基)標準證書編號有效期至檢定使用的標準器名稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差檢定/校準證書編號有效期至14附錄C檢定證書/檢定結果通知書檢定結果頁式樣C.1檢定證書證書編號××××××-××××一、外觀及工作正常性檢查二、頻率誤差基波頻率標稱值基波頻率實際值誤差/%諧波頻率標稱值諧波頻率實際值誤差/%5Hz10Hz10Hz20Hz20Hz40Hz200Hz400Hz400Hz800Hz1kHz2kHz10kHz20kHz20kHz40kHz50kHz100kHz100kHz200kHz150kHz300kHz200kHz400kHz此頁以下空白15證書編號××××××-××××三、振蕩器輸出波形失真頻率(基波)失真(基波)頻率(諧波)失真(諧波)5Hz10Hz10Hz20Hz20Hz40Hz200Hz400Hz400Hz800Hz1kHz2kHz10kHz20kHz20kHz40kHz50kHz100kHz100kHz200kHz150kHz200kHz四、幅度穩定度頻率20Hz(基波)1kHz(基波)200kHz(基波)40Hz(諧波)2kHz(諧波)400kHz(諧波)幅度穩定度此頁以下空白16證書編號××××××-××××五、諧波分壓誤差頻率2kHz失真倍乘失真讀數/%分壓值/mV測得值/mV誤差×10%100調定為:1.000V/3.000V908070605040302010×1%987654321×0.1%0.90.80.70.60.50.40.30.20.1此頁以下空白17證書編號××××××-××××頻率2kHz失真倍乘失真讀數/%分壓值/mV測得值/mV誤差×0.01%0.090.080.070.060.050.040.030.020.01×0.001%0.0090.0080.0070.0060.0050.0040.003此頁以下空白18證書編號××××××-××××頻率10Hz40Hz失真倍乘失真讀數%分壓值mV測得值mV誤差測得值mV誤差×10%100調定為:3.000V3010×1%531×0.1%0.50.30.1×0.01%0.050.03頻率20kHz40kHz失真倍乘失真讀數%分壓值mV測得值mV誤差測得值mV誤差×10%100調定為:1.000V/3.000V3010×1%531×0.1%0.50.30.1×0.01%0.05此頁以下空白19證書編號××××××-××××頻率200kHz400kHz失真倍乘失真讀數%分壓值mV測得值mV誤差測得值mV誤差×10%100調定為:1.000V/3.000V3010×1%531×0.1%0.50.30.1六、電壓表基本誤差及頻率響應頻率實測值/mV基本誤差1kHz頻率實測值/mV頻率響應20Hz40Hz200Hz400Hz1kHz0.0(Ref)此頁以下空白20證書編號××××××-××××頻率實測值/mV頻率響應2kHz10kHz20kHz60kHz100kHz200kHz400kHz以下空白C.2檢定結果通知書內頁格式要求同上,指出不合格項目。JJG802—2019附錄D疊加誤差檢定方法D.1概述疊加誤差檢定方法可以采用“標準電壓表法”或“動態信號分析儀法”。對于基波和諧波信號能獨立輸出的失真度儀校準器,一般采用標準電壓表法;不能獨立輸出基波和諧波信號的失真度儀校準器,采用動態信號分析儀法。D.2檢定用計量標準器動態信號分析儀:頻率范圍:1Hz~500kHz;幅度范圍:+10dBv~-50dBv;幅度分辨力:0.01dB;幅度線性度:+10dBV~-10dBV,±0.05dB;動態范圍:>50dB;輸入阻抗:>1MΩ。D.3方法一(標準電壓表法)1)設備連接如圖D.1所示。圖D.1疊加誤差檢定接線圖2)失真度儀校準器工作開關置“基波”位置,基波頻率置被檢頻率fi。諧波分壓器置“100%”位置,諧波開關關閉(使失真度儀校準器諧波輸出幅度為零)。調節基波幅度使電壓表指示在1.000V(或3.000V),由標準電壓表測得基波電壓Uf1,記入在附錄D.5中。3)失真度儀校準器工作開關換置“失真”位置,由標準電壓表測得基波電壓Uf,記入附錄D.5中。4)基波開關關閉(使失真度儀校準器基波輸出幅度為零)。失真度儀校準器工作開關置“諧波”位置,諧波頻率置2fi,調節諧波幅度使電壓表指示在1.0