2内置晶体振荡器校准操作作业指导书

ZYZDS YB 002 第 1 页 共 5 页 内置晶体振荡器校准操作作业指导书 一 标准设备 1 设备名称 铷原子频标 型 号 910R 测量范围 5MHz 10MHz 编 号 sm849727 精度等级 5 0 10 11 2 设备名称 频标比对器 型 号 P07C 测量范围 1MHz 2MHz 2 5MHz 5 MHz 10 MHz 编 号 040 精度等级 1X10 11 3 设备名称 可程控通用计数器 型 号 EE3364 测量范围 0 10 MHz 编 号 130 精度等级 同外频标 二 环境条件要求 温度 23 2 温度波动不大于 1 湿度 75 RH 三 依据的方法 1 JJG181 1989 高稳定石英晶体振荡器 检定规程 2 JJG180 2002 电子测量仪器内石英晶体振荡器 检定规程 四 操作步骤 1 外观及工作正常性检查 装有被检晶振的电子测量仪器不应有影响正常工作的机械损伤 通电后正常工作 有晶振频率输出的电子测量仪器 输出信号插座应 ZYZDS YB 002 第 2 页 共 5 页 牢固 接通电源后 晶振输出端应有相应频率的信号输出 2 将 GPS 信号天线连接至 910R 铷原子频标 将参考频标的输出端接入频标比对器的确良参考输入端和通用计 数器的外标输入端 再将被检晶振的输出端接入频标比对器的被测输 入端 将频标比对器的信增输出端接入通用计数器输入端 将通用计 数器的时标置外接 3 连接电源 开机预热 1 小时 使设备性能稳定 4 按相关的检定规程中的检定项目逐项检定 五 注意事项 1 设备必须由计量专业人员操作 确保设备及人员安全和测量示值 的准确 2 操作时设必须严格按照操作规程和检定规程进行操作 3 注意设备的定期保养 六 校准结果处理 1 经校准后 校准人员出具准确的校准证书 2 校准证书应包含客户要求的 说明校准结果所必须的和所用方法要 求的全部信息 七 期间核查 按四操作步骤检测出被检仪器某点的值 连续测 10 次 算出平均 值 用公式En k求得 En En 0 7 为合格 每三个月做一次 12 XX 每年做 4 次期间核查 八 晶体振荡器频率测量结果的不确定度评估 下列测量不确定度的评定方法是以通用计数器为例 介绍了铷原 子频率标准装置检定通用计数器频率示值误差 频差倍增法 测量不 确定度评定 符合上述条件的测量结果 一般可直接使用本不确定度 的评定方法 其中 5MHz 可直接使用本不确定度的评定结果 ZYZDS YB 002 第 3 页 共 5 页 1 概述 1 1 测量依据 JJG 180 电子计数器内晶体振荡器检定规程 1 2 环境条件 温度 15 30 范围内任意值 但温度变化不大于 2 湿度 65 15 RH 交流电源电压 220 1 2 V 1 3 测量标准 910R 铷原子频率标准装置 f 5MHz 频率值的不确 定度 准确度 为 3 10 10 1 4 被测对象 晶体振荡器 f 5MHz 1 5 测量方法 采用频差倍增法进行测量 将被测晶体振荡器输出的频率和 910R 铷原子频率标准装置输出的标准频率加到频差倍增器相应的输入端 用通用计数器测量经频差倍增器倍增后的频率 Fm 1000 000kHz M f 式中 M 为倍增次数 f 为倍增后的被测频 率误差 经换算并与参考频标比较的差值就是该晶体振荡器的频率 误差值 2 数学模型 A As 式中 A 被测晶振频率值 As 参考频率标准值 被测与参考频标频率的误差 3 输入量 As的标准不确定度评定 3 1 输入量 As的标准不确定度 u As 的评定 输入量 As的不确定度主要来源于 910R 铷原子频率标准的频标不确 定度 可根据检定证书给出的误差 采用 B 类评定方法进行评定 910R 铷原子频率标准装置的检定证书给出的频率值的不确定度 准确度 为 3 10 10 即区间半宽度值为 a 3 10 10 1 10 11 可认为 在区间内误差是均匀分布的 取包含因子 则标准不确定度 3 u As 为 ZYZDS YB 002 第 4 页 共 5 页 u As a k 1 73 10 10 估计 u As u As 为 0 10 3 2 输入量 的标准不确定度 u 的评定 输入量 的不确定度来源主要由以下二个分项合成 3 2 1 来源于频率标准装置的配套设备频标比对器和通用计数器的不确 定度 采用 B 类评定方法进行评定 根据 P07C 频标比对器技术说明书给出的技术指标 被测频率为 5MHz 取样闸门时间为 10s 倍增次数 M 0 2 104时的比对误差为 1 1 106 10 0 2 104 5 10 11 即区间半宽度值 a 5 10 11 可认为在区 间内误差是均匀分布的 取包含因子 则标准不确定度 u 1 为 3 u 1 a k 2 9 10 11 3 2 2 来源于被测晶体振荡器的测量不重复性 可通过连续测量得到测 量列 采用 A 类评定方法进行评定 对一台通用计数器内晶体振荡器 fx 5MHz 取 f0 5MHz 倍增系数 2 103 取样闸门时间 10s 连续测量 10 次 得到测量列 1000011 8 1000012 4 1000011 8 1000012 8 1000013 0 10000 12 6 1000012 2 1000012 0 1000011 8 1000012 6Hz 因此平均值 为 1000012 3Hz A n i A n 1 1 单次测量标准差 S 0 4Hz 1 2 1 n AAxi n 所以 u 2 s Mf0 0 4 10 11 输入量 各分项 1 1彼此独立不相关 因此输入量 的标准不 确定度 u 为 u 2 9 10 11 n i i u 1 2 211211 104 0 109 2 ZYZDS YB 002 第 5 页 共 5 页 4 合成标准不确定度的评定 4 1 灵敏系数 数学模型 A As 灵敏系数 c1 1 s AA c2 1 A 4 2 标准不确定度汇总表 输入量的标准不确定度汇总于下表 标准不确定度汇总表 标准不 确定度 u xi 标准不确定度来源标准不确 定度值 灵敏系 数 ci u xi u 标准装置配套设备及 被测石英晶振测量不 重复性 2 9 10 11 u 1 频标比对器与通用计 数器 2 9 10 11 u 2 被测石英晶振测量不 重复性 0 4 10 11 12 9 10 11 u As 铷原子频率标准1 73 10 10 11 73 10 10 4 3 合成标准不确定度的计算 输入量 As