計數(shù)器檢定規(guī)程

1通用計數(shù)器檢定規(guī)程本規(guī)程適用于頻率測量范圍在18GHz以下的通用計數(shù)器的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件JJG180電子測量儀器內(nèi)石英晶體振蕩器JJG181石英晶體頻率標(biāo)準(zhǔn)JJG292銣原子頻率標(biāo)準(zhǔn)JJG841微波頻率計數(shù)器凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)程。有效分辨力effectiveresolution儀器顯示測量結(jié)果中穩(wěn)定、準(zhǔn)確的最低數(shù)位所代表的量值。通用計數(shù)器基本工作原理是以適當(dāng)?shù)倪壿嬰娐?，在預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)時間(閘門時間)內(nèi)累計待測輸入信號的振蕩次數(shù)，或在待測時間間隔內(nèi)累計標(biāo)準(zhǔn)時間(時基)信號的個數(shù)，進(jìn)行頻率、周期和時間間隔的測量；基本電路由輸入通道、時基產(chǎn)生與變換單元、主門、控制單元、計數(shù)及顯示單元等組成；具有多種測量功能，主要包括頻率、周期和時間間隔測量，通常還包括頻率比、任意時間間隔內(nèi)脈沖個數(shù)以及累加計數(shù)等測量5計量性能要求5.1輸入特性輸入特性見表1。周期時間間隔測量范圍(有效值) 25.2頻率測量最大允許誤差MPE;——頻率測量最大允許誤差，HA——內(nèi)置時基振蕩器頻率準(zhǔn)確度；f——被測頻率，Hz;5.3周期測量最大允許誤差MPEr——周期測量最大允許誤差，s;A——內(nèi)置時基振蕩器頻率準(zhǔn)確度；?r——有效分辨力，s。5.4時間間隔測量最大允許誤差A(yù)——內(nèi)置時基振蕩器頻率準(zhǔn)確度；5.5內(nèi)置時基振蕩器5.5.1開機特性：10-?～10-;5.5.2日頻率波動：10~7～10-11;5.5.3日老化率：10-?~10~11;5.5.6頻率準(zhǔn)確度：10-6～10-10。6通用技術(shù)要求被檢通用計數(shù)器不應(yīng)有影響正常工作的機械損傷，控制旋鈕及按鍵應(yīng)能正常動作，輸入插座應(yīng)牢固可靠，其前或后面板上應(yīng)具有儀器名稱、制造廠(商)名稱或商標(biāo)、儀器型號、儀器編號或序列號、電源要求等。接通電源后，按說明書操作，被檢通用計數(shù)器自校及自診斷功能、各種測量功能等應(yīng)正常。3輸出信號頻率包含5MHz、10MHz等。頻率穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于被檢頻率穩(wěn)定度3倍，其他技術(shù)指標(biāo)如日老化率、頻率準(zhǔn)確度等應(yīng)優(yōu)于被檢相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)一個數(shù)量級。輸入信號頻率包含5MHz、10MHz等。取樣時間包含1s、10s等，測量帶寬應(yīng)大于相應(yīng)取樣時間倒數(shù)的5倍，比對不確定度應(yīng)優(yōu)于被檢相應(yīng)取樣時間頻率穩(wěn)定度3倍。7.1.1.3合成信號發(fā)生器電平最大允許誤差：±0.5dB(0GHz～1GHz)、±1dB(1GHz～18信號形式：單路輸出單個正、負(fù)脈沖或正、負(fù)脈沖列；兩路輸出單個正、負(fù)脈沖或信號電平：-5V～+5V范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，分辨力應(yīng)優(yōu)于10mV?？稍?15～30)℃范圍內(nèi)任選一點，檢定過程中環(huán)境溫度的變化不應(yīng)超過±2℃,相對濕度：小于80%。7.1.2.3供電電源交流電源電壓：(220±10)V;4通用計數(shù)器檢定項目見表2。表2檢定項目序號項目名稱首次檢定后續(xù)檢定123456789外觀及工作正常性檢查日頻率波動日老化率頻率準(zhǔn)確度頻率測量范圍、輸入靈敏度及測量誤差周期測量范圍、輸入靈敏度及測量誤差時間間隔測量范圍及測量誤差一十+++—十十一十+++注1:“十”表示應(yīng)檢定；“一”表示可不檢定，也可根據(jù)用戶要注2:內(nèi)置時基為高穩(wěn)晶振、銣振蕩器及GNSS控振蕩器時，內(nèi)置時基檢定項目依7.2.2檢定方法符合本規(guī)程6要求。頻率標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行檢定。具有內(nèi)置時基振蕩器頻率輸出的通用計數(shù)器，至少應(yīng)包括表列第2至第7項檢定項目。7.2.2.3頻率測量范圍、輸入靈敏度及測量誤差的檢定按圖1連接。應(yīng)注意合成信號發(fā)生器輸出阻抗與被檢通用計數(shù)器輸入阻抗相匹配。若輸入端帶有衰減器，則將衰減量調(diào)到最小位置。輸入信號頻率超過1GHz時，要求合成信號發(fā)生器輸出電平誤差小于0.5dB,連接線插入損耗小于0.5dB,否則采用功率計測量輸出電平。被檢通用計數(shù)器選擇頻率測量功能，閘門時間選取1s。圖1頻率測量范圍、輸入靈敏度及測量誤差檢定框圖將合成信號發(fā)生器的輸出信號頻率調(diào)至表3所列各頻率點，各點輸出電平從10mV逐漸增加，直到被檢通用計數(shù)器正常工作且讀數(shù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確為止，此時合成信號發(fā)生器輸出電平即為該檢定點的輸入靈敏度；當(dāng)采用功率計測量輸出電平時，則以其5顯示值為該檢定點的輸入靈敏度。同時記錄通用計數(shù)器顯示頻率的有效分辨力。頻率范圍受檢頻率點10Hz,100Hz,1kHz,10kHz,100kH100MHz,300MHz,500MHz,800MHz,1GH300MHz,500MHz,800MHz,1GHz,3GHz,6GHz將合成信號發(fā)生器的輸出信號頻率調(diào)至測量通道頻率上限值，輸出電平調(diào)至高于該頻點已測得的靈敏度，被檢通用計數(shù)器閘門時間分別選取1s和10s,每一閘門時間測量3次，取算術(shù)平均值作為該閘門時間的頻率測量結(jié)果，并記錄有效分辨力，按公式(1)計算測量誤差：f——頻率測量結(jié)果，Hz;f?——合成信號發(fā)生器輸出信號頻率值，Hz。也可以相對誤差△f/f。表示測量誤差。7.2.2.4周期測量范圍、輸入靈敏度及測量誤差按圖1連接。注意事項同7.2.2.3,被檢通用計數(shù)器選擇周期測量功能，閘門時間將合成信號發(fā)生器的輸出信號周期調(diào)至表4所列各周期點，各點輸出電平從10mV逐漸增加，直到被檢通用計數(shù)器正常工作且讀數(shù)穩(wěn)定、準(zhǔn)確為止，此時合成信號發(fā)生器輸出電平即為該檢定點的輸入靈敏度；當(dāng)采用功率計測量輸出電平時，則以其顯示值為該檢定點的輸入靈敏度。同時記錄通用計數(shù)器顯示頻率的有效分辨力。周期范圍受檢周期點10ns,100ns,1μs,10μs,100μs,1將合成信號發(fā)生器的輸出信號周期調(diào)至1s,輸出電平調(diào)至高于已測得的靈敏度被檢通用計數(shù)器閘門時間分別選取1s和10s,每一閘門時間測量3次，取算術(shù)平均值作為該閘門時間的周期測量結(jié)果，并記錄有效分辨力，按公式(2)計算測量誤差：6注：也可采用滿足檢定要求的銣鐘或銫鐘的1PPS信號作為標(biāo)準(zhǔn)周期信號。從測量的最小值開始，之后原則上按每10倍程一個測量點，直到測量的最大值。若通用計數(shù)器量程是分檔的，則最低檔按上法選取，其他檔只選取該檔的最大每一受檢點均測量3次(最大值測量1次),取其算術(shù)平均值作為該點的測量結(jié)果，并記錄有效分辨力，按公式(3)計算測量誤差：1)脈沖寬度測量按圖2連接。正/負(fù)脈沖寬度測量：時間間隔發(fā)生器輸出單個或連續(xù)正/負(fù)脈沖信號，同時加到被檢通用計數(shù)器具有時間間隔測量功能的兩個輸入端，一個輸入端(啟動通道)觸發(fā)斜率置于正/負(fù)，另一個輸入端(停止通道)觸發(fā)斜率置為負(fù)/正(按圖2(a)/圖2(b)連接);對于有單通道脈寬測量功能的計數(shù)器，則正/負(fù)脈沖信號加至該通道后，選擇正/負(fù)脈寬測量功能(按圖2(b)連接)。通常觸發(fā)電平設(shè)置在最大輸入電平的中間值上，圖2正、負(fù)脈沖寬度測量誤差檢定框圖2)兩個正/負(fù)脈沖時間間隔測量按圖3連接。置為正/負(fù)。通常觸發(fā)電平設(shè)置在最大輸入電平的中間值上，并根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整。圖3兩個正或負(fù)脈沖時間間隔測量誤差檢定框圖77.3檢定結(jié)果的處理按本規(guī)程要求檢定合格的通用計數(shù)器，出具檢定證書；檢定不合格的，出具檢定結(jié)通用計數(shù)器檢定周期一般不超過一年。8通用計數(shù)器檢定證書/檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式證書編號××××××—××××檢定機構(gòu)授權(quán)說明相對濕度名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差編號9證書編號××××××-××××表3.1頻率測量范圍及輸入靈敏度閘門時間4周期測量范圍、輸入靈敏度及測量誤差：4.1周期測量范圍、輸入靈敏度表4.1周期測量范圍及輸入靈敏度測量通道/測量周期4.2周期測量誤差：表4.2周期測量誤差測量通道/測量周期閘門時間5時間間隔測量范圍及測量誤差：測量時間間隔正脈沖寬度負(fù)脈沖寬度兩個正脈沖時間間隔兩個負(fù)脈沖時間間隔以下空白通用計數(shù)器檢定結(jié)果通知書檢定結(jié)果頁格式表3.1頻率測量范圍及輸入靈敏度閘門時間第×頁共×頁4.1周期測量范圍、輸入靈敏度表4.1周期測量范圍及輸入靈敏度測量通道/測量周期表4.2周期測量誤差測量通道/測量周期閘門時間測量時間間隔正脈沖寬度負(fù)脈沖寬度兩個正脈沖時間間隔兩個負(fù)脈沖時間間隔以下空白附錄D通用計數(shù)器檢定原始記錄數(shù)據(jù)頁格式D.2內(nèi)置時基振蕩器：D.2.1開機特性：測量時間實測頻率平均值開機特性V=D.2.2日頻率波動：測量時間實測頻率平均值日頻率波動S=D.2.3日老化率：測量時間實測頻率平均值預(yù)熱時間：日老化率K=相關(guān)系數(shù)r=D.2.41s頻率穩(wěn)定度：σy(1s)=D.2.5頻率復(fù)現(xiàn)性：關(guān)機前連續(xù)工作時間T?=關(guān)機時間再開機工作時間T?=實測頻率平均值實測頻率平均值頻率復(fù)現(xiàn)性R=D.2.6頻率準(zhǔn)確度：實測頻率平均值頻率準(zhǔn)確度D.3頻率測量范圍、輸入靈敏度及測量誤差：D.3.1頻率測量范圍、輸入靈敏度：有效分辨力D.3.2