GBT 12499-1990.pdf
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1、中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 物原子频率标准测试方法 G B / T 1 2 4 9 9 二 9 0 Me a s u r i n g me t h o d s f o r r u b i d i u m 主顺内容与适用范围 本标准规定了铆气泡型原子频率标准( 以下简称“ 铆频标勺的测试方法。 本标准适用于测试G B 1 2 4 9 8铆原子频率标准通用技术条件 所规定的有关性能特性。 引用标准 G B 6 5 9 2 电 子测量仪器误差的一般规定 测试系统 3 . 1 测试仪器必须经过计量检定合格, 并在规定的计量周期内。 3 . 2 使用的标准仪器和测试系统应符合G B 6
2、5 9 2 第 3 . 5 条的规定。 4 测试方法 4 . 1 频率准确度 枷频标频率准确度通用计算公式为 A = f o 一 f . 人 f o 一 几 f o .:. (1) 式中: A - “ R 频标频率准确度; f .频率实测值, H z ; f a 频率标称值, H z , 频率准确度的测量方法通常有以下四种, 每种方法适用不同的取样时间。 频差倍增测频法( 取样时间为1 一1 0 0 s ) , b . 频差倍增测周法( 取样时间为 1 一1 0 0 s ) , 相位比 较法( 取样时间为1 h 以 上) 。 d . 时差测量法( 取样时间为 1 h 以上) 。 频率准确度的测
3、量应在铆频标进人稳定工作状态后进行, 进人稳定工作状态的时间由产品标准规 定。 4 . 1 . 1 频差倍增测频法 国家技术监督局1 9 9 0 一 0 8 一 3 0 批准 1 9 9 1 一 0 5 一 0 1 实施 G s / T 1 2 4 9 9 一 9 0 a . 测试方框图见图 1 , 图 1 b . 测试方法 将被测枷频标的输出频率f = 和参考标准频率f , 分别加到频差倍增器相应的 输人端. f . 和f = 的 频差 A f 倍增M倍, 用电子计数器测量倍增后的频率了 二 。计数器闸门时间为取样时间。 系统分那率由( 2 ) 式计算: R = 生生 . . . . . .
4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( ” 对 for 一 式中: 凡 频差倍增测频法系统分辨率 M被测频率的有效倍增次数; 取样时间, 5 。 4 . 1 . 2 频差倍增测周法 a 测试方框图见图2 。 图 2 b . 测试方法 将被测枷频标的输出频率f . 和参考标准频率f , 分别加到频差倍增器相应的输人端。 把f , 和f . 的 频差A f 倍增M倍, 再与频率合成器差频, 用电子计数器测量差频后的周期T , , 取样时间为T = P T , 系统分辨率由( 3 ) 式计算: R
5、,=f P T , Mf o t 0 (3) 式中: R r - 频差倍增测周法系统分辨率; P 电 子计数器的周期倍乘数; 丫 。 电子计数器时标, 5 ; 于 取样时间的平均值, s G s / T 1 2 4 9 9 一 9 0 4 . 二 相位比较法 测试方框图见图3 。 图 3 . b .测试方 法 将被测枷频标的输出 频率f = 和参考标准频率f . 分别加到比 相仪的相应输入端。 比 相仪记录两信号 之间相位差随时间的变化, 在取祥时间内 读出累 积相位差, 然后换算成时差的变化O T 。 则相对频差为: (4) 叮一, 一- 叮一jo : 4 f 两信号的频率差, H z ;
6、4 T 两信号时差的变化量, s ; , 取样时间, s , c . 系统分辨率由( 5 ) 式计算: R o = f o NT “ 。 ” 。 .(5) : 凡相位比较法系统分辨率; N 比相仪记录纸满量程格数。 4 时 差测量法 测试方框图见图4 。 中中1. 式式4. 数据收典 处r 0 图 4 b . 测试方法 将被测枷频标的输出频率人和参考标准频率j,分别加到分频钟 1 , 2 , 分别将信号分频为秒脉冲。 分频钟1 输出的秒脉冲作为时间间隔计数器的开门信号, 分频钟2 输出的 秒脉冲作为关门 信号。 由时间 间隔计数器测量时差, 相隔一段时间二 后再测量一次, 计算出相邻两次时差的
7、变化量O T , 系统分辨率由( 6 ) 式计算: 尺 二生T p(6) : 凡 时差测量法系统分辨率。 c s / T 1 2 4 9 9 一 9 0 5 其他方法 凡能满足本标准的测试方法, 经有关部门认可, 都具有同等效力, 有异议时, 以本标准规定的方法为 4.准 4 . 2 频率稳定度 4 . 2 . 1 时域频率稳定度测量 频率稳定度的时域表征用双取样方差估计值的平方根表示, 其基本公式如( 7 ) 式: 、 (丫 ) 一 _1f o 习( + : 一f X 止一2 m 一一 7 ) 式中: , 取样组数; f + 及fi + 分别为第 次及第 十1 次测得的频率值, H z ;
8、o , ( s ) 取样时间为, 的时域频率稳定度。 全部无间歇连续取样。取样次数为。 +1 , 测量的取祥时间与取样组数规定如下: 取 样 时 间取 样 组 数 l o o. )3 0 1 0. 妻1 0 0 1口 1 0 0 4 . 21 . 1 频差倍增测频法 a . 测试方框图: 同图1 ; b . 测试方法: 同4 . 1 . 1 b ; c . 测频法计算时域频率稳定度实用公式按( 8 ) 式: 交 ( fi + , 一f . ) 2 o , ( z ) M了 。 . + 1 一华 . . 2 仇 全部无间歇连续取样。 取样次数二 +1 , 4 . 2 . 1 . 2 频差倍增测周
9、法 测试方框图: 同图2 ; b . 测试方法: 同4 . 1 . 2 b ; 测周法计算时域频率稳定度实用公式按( 9 ) 式: o , ( s )二 一 二片 M九铲 习( 、 十 : 一、 ) , 2 m (8) , (9) 式中: r ; 及T = + i 分别为第, 次及第i + l 次测量的取样时间值, 5 . 全部无间歇连续取样, 取样次数, +1 次。 4 . 21 . 3 其他方法 凡能满足本标准的测试方法, 经有关部门认可, 都具有同等效力。 有异议时, 以 本标准规定的方法为 准。 4 . 2 . 1 . 4 当参考标准和被测枷频标为同一型号或指标相同时, 它们的稳定度可
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