omnaОмский научный вестникOmsk Scientific Bulletin1813-82252541-7541Омский государственный технический университет10.25206/1813-8225-2025-195-111-117XFLFCIomna-225Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, APPLIANCE AND COMMUNICATIONSМетоды и аппаратура метрологической аттестации фазоизмерительной техникиMethods and equipment for metrological certification of phase-measuring equipmentГригорьянЛ. Р.GrigoryanL. R.

ГРИГОРЬЯН Леонтий Рустемович, кандидат физико-математических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Физика и информационные системы»

AuthorID (РИНЦ): 303618

AuthorID (SCOPUS): 56108945200

г. Краснодар

GRIGORYAN Leonty Rustemovich, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Physics and Information Systems Department

AuthorID (RSCI): 303618

AuthorID (SCOPUS): 56108945200

Krasnodar

leonmezon@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9301-4545БогатовН. М.BogatovN. M.

БОГАТОВ Николай Маркович, доктор физико-математических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой «Физика и информационные системы»

AuthorID (РИНЦ): 18064

AuthorID (SCOPUS): 6603914657

ResearcherID: P-7314-2015

г. Краснодар

BOGATOV Nikolay Markovich, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor, Head of the Physics and Information Systems Department

AuthorID (RSCI): 18064

AuthorID (SCOPUS): 6603914657

ResearcherID: P-7314-2015

Krasnodar

bogatov@phys.kubsu.ruГригорьянР. Л.GrigoryanR. L.

ГРИГОРЬЯН Рустем Леонтьевич, кандидат технических наук, исполнительный директор  

г. Краснодар

GRIGORYAN Rustem Leontievich, Candidate of Technical Sciences, Executive Director

Krasnodar

mezon_kub@mail.ruКубанский государственный университетРоссияKuban State UniversityRussian FederationООО Научно-производственная фирма «Мезон»РоссияLLC Scientific and Production Firm “Mezon”Russian Federation20253009202503111117Copyright © Григорьян Л.Р., Богатов Н.М., Григорьян Р.Л., 20252025Григорьян Л.Р., Богатов Н.М., Григорьян Р.Л.Grigoryan L.R., Bogatov N.M., Grigoryan R.L.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://onv.omgtu.ru/jour/article/view/225

В работе проанализированы основные параметры фазоизмерительной аппаратуры, характеризую- щие предельную точность фазовых методов измерения:— основная погрешность при равных уровнях исследуемых сигналов;— амплитудно-фазовая погрешность при неравных уровнях исследуемых сигналов.Аппаратурным метрологическим обеспечением при определении данных составляющих погреш- ностей являются:— разработанный микроконтроллерный двухфазный калибратор фазы на базе DDS-генераторов, точность задания фазовых сдвигов которого в частотном диапазоне до 1 МГц составляет сотые доли градуса;— калиброванный аттенюатор Д2-31 с фиксированными значениями ослабления в 10 дБ, собствен- ная фазовая погрешность которого на частоте 1 МГц не превышает 0,03º.Приведенные характеристики аппаратуры метрологической аттестации в целом свидетельствуют о возможности обеспечения нормативно-заданных параметров фазоизмерительной аппаратуры.

The paper analyzes the main components characterizing the accuracy of phase measurement methods:— basic error, at equal levels of the signals under study;— amplitude-phase error at unequal levels of the signals under study.The hardware for determining these error components is:— a developed microcontroller two-phase phase calibrator based on DDS generators, the accuracy of setting phase shifts of which in the frequency range of up to 1 MHz is hundredths of a degree;— a calibrated attenuator D2-31 with fixed attenuation values of 10 dB, providing a phase error at a frequency of 1 MHz of no more than 0,03º.

измерениефазовые методычастотапогрешностьточностьповерка.measurementphase methodsfrequencyerroraccuracyverification.ReferencesГалахова Ф. П., Колтик Е. Д., Кравченко С. А. Основы фазометрии. Ленинграл: Энергия, 1976. 256 с.Galakhova F. P., Koltik E. D., Kravchenko S. A. Osnovy fazometrii [Fundamentals of phase measurement]. Leningrad, 1976. 256 p. (In Russ.).Огороднийчук Л. Д. Классификация методов фазометрии диапазонов высоких частот // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. 2007. Т. 50, № 12. С. 49–65. EDN: KUZFYF.Ogorodniychuk L. D. Klassifikatsiya metodov fazometrii diapazonov vysokikh chastot [Classification of phase measurement methods of high frequency ranges]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Radioelektronika. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Radioelektronika. 2007. Vol. 50, no. 12. P. 49–65. EDN: KUZFYF. (In Russ.).Патюков В. Г. Основы частотно-временных измерений: моногр. Красноярск: Изд-во СФУ, 2014. 166 с. ISBN 978-5-7638-3136-8.Patyukov V. G. Osnovy chastotno-vremennykh izmereniy [Fundamentals of time-frequency measurements]. Krasnoyarsk, 2014. 166 p. ISBN 978-5-7638-3136-8. (In Russ.).Ким К. К., Анисимов Г. Н., Чураков А. И. Средства электрических измерений и их поверка. Санкт-Петербург: Лань, 2021. 316 с.Kim K. K., Anisimov G. N., Churakov A. I. Sredstva elektricheskikh izmereniy i ikh poverka [Electrical measuring instruments and their verification]. Saint Petersburg, 2021. 316 p. (In Russ.).Лукашкин В. Г., Булатов М. Ф. Эталоны и стандартные образцы в измерительной технике. Москва: Техносфера, 2018. 402 с. ISBN 978-5-94836-512-1.Lukashkin V. G., Bulatov M. F. Etalony i standartnyye obraztsy v izmeritel’noy tekhnike [Standards and standard samples in measuring technology]. Moscow, 2018. 402 p. ISBN 978-5-94836-512-1. (In Russ.).Поздняков И. К. Разработка и исследование методов и образцовой аппаратуры для измерения угла сдвига фаз: дис. … канд. техн. наук. Ленинград, 1963. 134 с.Pozdnyakov I. K. Razrabotka i issledovaniye metodov i obraztsovoy apparatury dlya izmereniya ugla sdviga faz [Development and research of methods and exemplary equipment for measuring the phase shift angle]. Leningrad, 1963. 134 p. (In Russ.).Смирнов П. Т. Образцовый фазовращатель для поверки электронных фазометров КФ-1 (Ф2-1) // Измерительная техника. 1974. Вып. 4.Smirnov P.T. Obraztsovyy fazovrashchatel’ dlya poverki elektronnykh fazometrov KF-1 (F2-1) [Model phase shifter for testing electronic phase meters KF-1 (F2-1)]. Izmeritel’naya tekhnika. Measurement Techniques. 1974. Issue 4. (In Russ.).А. с. 600473 СССР, МПК G01R25/00. Способ оценки погрешности измерителей разности фаз / Э. В. Маграчев, Р. Л. Григорьян, В. Г. Нудьга; заявл. 26.03.1976; опубл. 06.12.1977, Бюл. № 12.A. s. 600473 SSSR, IPC G01R25/00. Sposob otsenki pogreshnosti izmeriteley raznosti faz [Method of evaluating errors of phase difference meters] / E. V. Magrachev, R. L. Grigoryan, V. G. Nudga. (In Russ.).Григорьян Р. Л., Маграчев З. В., Нудьга В. Г. Способ оценки погрешности фазометров с помощью неаттестованных фазосдвигающих мер // Техника средств связи. Серия: Радиоизмерительная техника. 1976. Вып. 6. С. 1–10.Grigor’yan R. L., Magrachev Z. V., Nud’ga V. G. Sposob otsenki pogreshnosti fazometrov s pomoshch’yu neattestovannykh fazosdvigayushchikh mer [Method for estimating the error of phasometers using untested phase-shifting measures]. Tekhnika sredstv svyazi. Seriya: Radioizmeritel’naya tekhnika. 1976. Issue 6. P. 1–10. (In Russ.).Вязигин И. О. Расчет статистических параметров погрешности алгоритма измерения угла сдвига фаз // Вопросы радиоэлектроники. 2008. Т. 1, № 2. C. 103–110. EDN: NXXUEV.Vyazigin I. O. Raschet statisticheskikh parametrov pogreshnosti algoritma izmereniya ugla sdviga faz [Calculation of statistical error parameters of the phase shift angle measurement algorithm]. Voprosy radioelektroniki. Questions of Radio Electronics. 2008. Vol. 1, no. 2. P. 103–110. EDN: NXXUEV. (In Russ.).Афонский А. А., Дьяконов В. П. Измерительные приборы и массовые электронные измерения. Москва: СолонПресс, 2021. 540 с. ISBN 978-5-91359-250-7.Afonskiy A. A., Dyakonov V. P. Izmeritel’nyye pribory i massovyye elektronnyye izmereniya [Measuring instruments and mass electronic measurements]. Moscow, 2021. 540 p. ISBN 978-5-91359-250-7. (In Russ.).Баженов Н. Р., Мыльников А. В., Малай И. М. Новые задачи метрологического обеспечения измерений параметров радиотехнических сигналов // Альманах современной метрологии. 2019. № 2 (18). C. 23–36. EDN: WIOCAT.Bazhenov N. R., Myl’nikov A. V., Malay I. M. Novyye zadachi metrologicheskogo obespecheniya izmereniy parametrov radiotekhnicheskikh signalov [New tasks of metrological assurance of measurements of parameters of radiotechnical signals]. Al’manakh sovremennoy metrologii. Almanac of Modern Metrology. 2019. No. 2 (18). P. 23–36. EDN: WIOCAT. (In Russ.).Ассев Б. П. Фазовые соотношения в радиотехнике. 3-е изд., доп. Москва: Связьиздат, 1959. 304 с.Assev B. P. Fazovyye sootnosheniya v radiotekhnike [Phase relations in radio engineering]. 3rd ed., suppl. Moscow, 1959. 304 p. (In Russ.).А. с. 599335 СССР, МПК H03K3/80. Цифровой двухфазный генератор синусоидальных сигналов / Р. Л. Григорьян, Н. В. Маслов, О. К. Шалдыкин; заявл. 14.12.1976; опубл. 28.11.1977, Бюл. № 11.A. s. 599335 SSSR, IPC H 03 K 3/80. Tsifrovoy dvukhfaznyy generator sinusoidal’nykh signalov [Digital two-phase sinusoidal signal generator] / R. L. Grigoryan, N. V. Maslov, O. K. Shaldykin. (In Russ.).А. с. 1525614 СССР, МПК G01R25/04. Широкополосный калибратор фазовых сдвигов / Р. Л. Григорьян, В. Ф. Егоров, С. В. Федорченко; заявл. 15.12.1987; опубл. 01.08.1989, Бюл. № 44.A. s. 1525614 SSSR, MPK G01R25/04. Shirokopolosnyy kalibrator fazovykh sdvigov [Broadband phase shift calibrator] / R. L. Grigoryan, V. F. Egorov, S. V. Fedorchenko. (In Russ.).Калибратор фазы Ф1-4. XВ2.085.010 ТУ. Краснодар, 1980. 312 с.Kalibrator fazy F1-4 [Phase calibrator F1-4]. XB2.085.010 TU. Krasnodar, 1980. 312 p. (In Russ.).Клаассен К. Б. Основы измерений. Электронные методы и приборы в измерительной технике / пер. с англ. Е. В. Воронова, А. Л. Ларина. Москва: Постмаркет, 2000. 352 с. ISBN 5-901095-02-2.Klaassen K. B. Osnovy izmereniy. Elektronnyye metody i pribory v izmeritel’noy tekhnike [Fundamentals of measurement. Electronic methods and devices in measuring technology] / trans. from Engl. E. V. Voronov, A. L. Larin. Moscow, 2000. 352 p. ISBN 5-901095-02-2. (In Russ.).Мелентьев В. С., Иванов Ю. М., Павленко Е. В. Анализ погрешности средства измерения параметров гармонических сигналов // Южно-Сибирский научный вестник. 2015. № 1 (9). C. 67–71. EDN: TPEXSZ.Melentyev V. S., Ivanov Yu. M., Pavlenko E. V. Analiz pogreshnosti sredstva izmereniya parametrov garmonicheskikh signalov [Analysis of error of measuring the harmonic signals parameters]. Yuzhno-Sibirskiy nauchnyy vestnik. South-Siberian Scientific Bulletin. 2015. No. 1 (9). P. 67–71. EDN: TPEXSZ. (In Russ.).Боровский А. С., Булатов В. Н., Соловьев Н. А. Спектрально-дискретный метод воспроизведения фазы колебаний // Датчики и системы. 2016. № 12 (209). C. 21–26. EDN: XHFJUZ.Borovskiy A. S., Bulatov V. N., Solovyev N. A. Spektral’nodiskretnyy metod vosproizvedeniya fazy kolebaniy [Spectraldiscrete method of reproducing phase fluctuations]. Datchiki i sistemy. Sensors and Systems. 2016. No. 12 (209). P. 21–26. EDN: XHFJUZ. (In Russ.).Азаркин Д. Г., Бахтин В. Н., Бычков Н. В. [и др.]. Три метода независимой поверки измерителей ослабления и фазового сдвига на промежуточной частоте // Измерительная техника. 2008. № 12. С. 41–43. EDN: MVJXTF.Azarkin D. G., Bakhtin V. N., Bychkov N. V. [et al.]. Tri metoda nezavisimoy poverki izmeriteley oslableniya i fazovogo sdviga na promezhutochnoy chastote [Three methods for independently checking instruments for measuring attenuation and phase shift at an intermediate frequency]. Izmeritel’naya Tekhnika. 2008. No. 12. P. 41–43. EDN: MVJXTF. (In Russ.).Бондарь О. Г., Брежнева Е. О. Проектирование электронных измерительных приборов. Москва; Вологда: ИнфраИнженерия, 2023. 240 с. ISBN 978-5-9729-1518-7.Bondar O. G., Brezhneva E. O. Proyektirovaniye elektronnykh izmeritel’nykh priborov [Design of electronic measuring instruments]. Moscow, 2023. 240 s. ISBN 978-5-9729-1518-7. (In Russ.).Direct Digital Synthesis (DDS). Analog Device. URL: https://www.www.analog.comen/dds/index.html (accessed: 20.03.2025).Direct Digital Synthesis (DDS). Analog Device. URL: https://www.www.analog.comen/dds/index.html (accessed: 20.03.2025).Д2-31 – аттенюатор резистивный фиксированный 10 Дб. ТУ: ЕЭ0.224.066. Великие Луки, 1972. 7 с.D2-31 – attenyuator rezistivnyy fiksirovannyy 10 Db. [D2-31 – fixed resistive attenuator 10 dB]. TU: EE0.224.066. Velikiye Luki, 1972. 7 p. (In Russ.).МИ 1672-87. Методические указания. Государственная система обеспечения единства измерений. Фазометры электронные. Методика поверки. Введ. 1988-07-01. Москва: Изд-во стандартов, 1988. 33 с.MI 1672-87. Metodicheskiye ukazaniya. Gosudarstvennaya sistema obespecheniya edinstva izmereniy. Fazometry elektronnyye. Metodika poverki [MI 1672-87. Methodical instructions. State system for ensuring uniformity of measurements. Electronic phase meters. Verification procedure.]. Moscow, 1988. 33 p. (In Russ.).Григорьян Л. Р., Богатов Н. М., Григорьян Р. Л. Новые схемотехнические решения в практике коммутационных фазовых измерений // Перспективные технологии в средствах передачи информации – ПТСПИ’2021: материалы 14-й Междунар. науч.-техн. конф. Владимир: Изд-во ВлГУ, 2021. 307–310 с. EDN: QUFGKP.Grigor’yan L. R., Bogatov N. M., Grigor’yan R. L. Novyye skhemotekhnicheskiye resheniya v praktike kommutatsionnykh fazovykh izmereniy [New schemical solutions in the practice of commutation phase measurements]. Perspektivnyye tekhnologii v sredstvakh peredachi informatsii – PTSPI’2021. Perspective Technology in Means of Information Transfer – PTMIT-2021. Vladimir, 2021. 307–310 p. EDN: QUFGKP. (In Russ.).Земцов А. Н. Об эффективности разложения сигналов с помощью ортогональных преобразований // Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации. 2012. № 2-2. C. 129–135.Zemtsov A. N. Ob effektivnosti razlozheniya signalov s pomoshch’yu ortogonal’nykh preobrazovaniy [On the efficiency of signal decomposition using orthogonal transformations]. Informatsionnyye tekhnologii. Radioelektronika. Telekommunikatsii. Information Technology. Radio Electronics. Telecommunications. 2012. No. 2-2. P. 129–135. (In Russ.).Григорьян Л. Р., Богатов Н. М., Григорьян Р. Л. Аппаратурная реализация фазовых анализаторов с ортогональным преобразованием сигналов // Проектирование и технология электронных средств. 2022. № 4. C. 21–28. EDN: WONBKS.Grigoryan L. R., Bogatov N. M., Grigoryan R. L. Apparaturnaya realizatsiya fazovykh analizatorov s ortogonal’nym preobrazovaniyem signalov [Hardware implementation of phase analyzers with orthogonal signal conversion]. Proyektirovaniye i tekhnologiya elektronnykh sredstv. Design and Technology of Electronic Means. 2022. No. 4. P. 21–28. EDN: WONBKS. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.