5.1 Общие положения
В настоящем разделе описаны методы испытаний комплекта фильтров, которые должны быть проведены как при испытаниях для целей утверждения типа, так и при поверке для установления соответствия комплекта фильтров требованиям раздела 4. Изготовитель может предложить эквивалентные методы испытаний для подтверждения соответствия требованиям настоящего стандарта взамен методов, описанных в разделе 5. В приложении С перечислены испытания, которые должны быть проведены при испытаниях для целей утверждения типа и при поверке.
Все результаты испытаний должны относиться к нормальным внешним условиям по 4.13. До начала любых испытаний прибор необходимо подсоединить к источнику питания, включить его и дать проработать в течение указанного изготовителем времени.
5.2 Испытательное оборудование
5.2.1 Для проведения испытаний на соответствие требованиям раздела 4, кроме испытаний частотного диапазона работы в режиме реального времени, используют установившиеся синусоидальные сигналы с различной частотой и амплитудой. Для испытаний частотных диапазонов работы в режиме реального времени следует использовать синусоидальный сигнал постоянной амплитуды, частота которого изменяется (развертывается) по логарифмическому закону. Может быть использован один или несколько генераторов сигнала для подачи синусоидальных сигналов в диапазоне частот, необходимом для измерения относительного затухания всех фильтров в составе испытуемого прибора с любой шириной полосы пропускания и с любым показателем ширины полосы.
Примечание - Интервал между частотами, на которых выполняют измерения, вычисляют по формуле (15).
5.2.2 На любой частоте полные нелинейные искажения установившегося синусоидального сигнала, включая негармонические компоненты, на выходе генератора не должны превышать 0,01% максимального уровня сигнала, используемого в испытаниях. Частота синусоидального испытательного сигнала не должна отличаться от требуемой частоты более чем на 0,01%.
5.2.3 Уровень установившихся испытательных синусоидальных сигналов должен изменяться в диапазоне не менее 80 дБ.
5.2.4 Если полосовые фильтры предназначены для работы с прибором, удовлетворяющим требованиям ГОСТ Р 53188.1, то для измерения уровня выходного сигнала фильтров следует использовать индикатор этого прибора.
5.2.5 Для комплектов фильтров с цифровым индикаторным устройством или с выходом, который имеет определенный изготовителем цифровой формат (например, подключаемым к цифровому интерфейсу), уровень выходного сигнала следует определять по цифровому индикаторному устройству или считыванием цифрового выхода с помощью надлежащего регистрирующего устройства.
5.2.6 Для испытаний работы в режиме реального времени должен быть известен выходной уровень сигнала генератора с развертывающейся частотой и этот уровень должен быть в пределах ±0,1 дБ от номинального уровня сигнала в частотном диапазоне, покрывающем выбранный диапазон номинальных центральных частот. Для каждого соотношения частот 10:1 в диапазоне развертки частоты логарифмическая скорость изменения частоты сигнала должна оставаться постоянной в пределах ±1% номинальной.
5.3 Относительное затухание
5.3.1 Относительное затухание каждого фильтра из комплекта фильтров должно быть измерено в опорном диапазоне уровней. Уровень входных сигналов должен лежать в пределах 1 дБ от верхней границы линейного рабочего диапазона.
5.3.2 При необходимости вход и выход прибора шунтируют сопротивлениями, указанными изготовителем, после чего на вход комплекта фильтров подают синусоидальный сигнал. Измеряют уровни входного и выходного сигналов на заданных частотах.
5.3.3 При проведении испытаний фильтра, когда установка частоты сигнала (и измерения уровней входного и выходного сигналов) проводится автоматически с помощью программируемого устройства, частоты синусоидальных сигналов рекомендуется устанавливать с постоянным шагом по логарифмической шкале, начало которой соответствует точной центральной частоте. Если - число частот на ширину полосы пропускания фильтра, то относительную частоту -го сигнала вычисляют по формуле
, (15)
где - положительное или отрицательное целое число, включая нуль.
Число частот на ширину полосы пропускания фильтра должно быть не менее 24. Число частот на ширину полосы пропускания фильтра должно быть более 24, если скорость изменения относительного затухания с частотой велика. Число частот на ширину полосы пропускания необходимо увеличивать с шагом 12, пока рассчитанный эффективный отклик фильтра не перестанет зависеть от в пределах десятой доли децибела.
5.3.4 Относительное затухание на любой частоте вычисляют по формуле (8).
5.3.5 При определении соответствия относительного затухания требованиям 4.4 при поверке допускается уменьшать число относительных частот до 17 для одного фильтра. Относительные частоты должны соответствовать относительным частотам по таблице 1. Частоты сигналов для фильтров на долю октавы при поверке следует вычислять по формулам (10) и (11) для используемого основания системы определения точного октавного отношения частот и соответствующего показателя ширины полосы. Допускается проводить поверку от частоты, в четыре раза меньшей точной центральной частоты самого низкочастотного фильтра из набора, до частоты, в четыре раза превышающей точную центральную частоту самого высокочастотного фильтра из набора.
5.4 Эффективный отклик фильтра
5.4.1 Эффективный отклик фильтра вычисляют по формуле (13) на основе численного метода вычисления интегрального выражения в формуле (14) для относительной эффективной ширины полосы. Относительное затухание измеряют согласно 5.3.
5.4.2 Для каждого фильтра из комплекта фильтров численное интегрирование в формуле (14) выполняют по правилу трапеций для суммирования элементарных площадей в соответствии с формулой
, (16)
где - относительное затухание, дБ, измеренное на -й относительной частоте;
- должно быть более или равно 120 для любой ширины полосы и любого класса фильтра.