JJF 1902-2021 时间间隔发生器校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1902—2021

时间间隔发生器校准规范

CalibrationSpecificationforTimeIntervalGenerators

2021-02-23发布2021-08-23实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1902—2021

时间间隔发生器校准规范

JJF1902—2021

CalibrationSpecificationfor

代替JJG723—2008

TimeIntervalGenerators

归口单位全国时间频率计量技术委员会

:

主要起草单位河北省计量监督检测研究院

:

河北省计量检测技术中心

参加起草单位石家庄数英仪器有限公司

:

本规范委托全国时间频率计量技术委员会负责解释

JJF1902—2021

本规范主要起草人

:

白力军河北省计量监督检测研究院

()

王茜河北省计量检测技术中心

()

阎海锋河北省计量监督检测研究院

()

参加起草人

:

冯卫石家庄数英仪器有限公司

()

张建桥河北省计量监督检测研究院

()

JJF1902—2021

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

概述

3……………………(1)

计量特性

4………………(2)

内置时基振荡器

4.1……………………(2)

时间间隔输出

4.2………………………(2)

脉冲输出

4.3……………(2)

校准条件

5………………(2)

环境条件

5.1……………(2)

测量标准器及其他设备

5.2……………(3)

校准项目和校准方法

6…………………(3)

校准项目

6.1……………(3)

校准方法

6.2……………(4)

校准结果的表述

7………………………(7)

复校时间间隔

8…………(8)

附录主要项目校准结果不确定度评定示例

A………(9)

附录时间间隔发生器校准原始记录格式

B…………(17)

附录时间间隔发生器校准证书内页格式

C()……(23)

Ⅰ

JJF1902—2021

引言

本规范依据通用计量术语及定义国家计量

JJF1001—2011《》、JJF1071—2010《

校准规范编写规则和测量不确定度评定与表示编写

》JJF1059.1—2012《》。

本规范是对时间间隔发生器的修订主要修订内容如下

JJG723—2008《》,:

根据时间频率计量器具将频率准确度改为相对频率偏差

———JJG2007—2015《》;

扩展了时间间隔测量范围

———;

增加了内置时基直流偏置电压的校准项

———、;

细化了计量特性技术指标

———。

本规范的历次版本发布情况

:

———JJG723—2008;

———JJG723—1991;

———JJG803—1993。

Ⅱ

JJF1902—2021

时间间隔发生器校准规范

1范围

本规范适用于输出范围时间间隔发生器的校准

1ns~10000s。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

电子测量仪器内石英晶体振荡器

JJG180

石英晶体频率标准

JJG181

铷原子频率标准

JJG292

时间频率计量器具

JJG2007

时间频率计量名词术语及定义

JJF1180

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3概述

时间间隔发生器也称为时间合成器是以石英晶体振荡器或铷原子频率标准为时

,

钟利用数字合成技术产生出可设置脉冲周期延迟时间脉冲宽度等多种类型的时

,,、、

间间隔信号的测量仪器时间间隔发生器广泛应用于导航通信等领域的各种时间控制

。、

系统在检定校准时间测量仪器时可作为标准源使用

,、。

时间间隔发生器输出方式包括单路输出脉冲列的脉冲周期脉冲宽度两路输出脉

、,

冲列间的时间间隔等时间间隔发生器可有多个输出通道输出脉冲极性可正可负有

。,,

逻辑正向脉冲和反向脉冲其原理框图如图所示

。1。

图时间间隔发生器原理

1

1

JJF1902—2021

4计量特性

内置时基振荡器

4.1

开机特性-6-11

4.1.1:1×10~1×10。

日频率波动-6-11

4.1.2:1×10~1×10。

日老化率日频率漂移率-6-12

4.1.3():±1×10~±1×10。

频率稳定度-8-12

4.1.41s:1×10~1×10。

频率复现性-6-12

4.1.5:1×10~1×10。

相对频率偏差-5-11

4.1.6:±1×10~±1×10。

时间间隔输出

4.2

输出范围

4.2.1:1ns~10000s。

时间间隔最大允许误差ATΔA为内置时基振荡器最大允许

4.2.2:±(||·+),

相对频率偏差T为给定的时间间隔Δ为内置时基以外因素引入的最大允许相对偏

,,

差由被校仪器说明书给出

,。

脉冲输出

4.3

脉冲幅度

4.3.1:0.5V~10V。

最大允许误差UU为输出的幅度值

:±(5%+50mV),。

上升时间下降时间

4.3.2:1ns~10ns;:1ns~10ns。

直流偏置电压

4.3.3:-5V~+5V。

最大允许误差UU为输出的幅度值

:±(5%+50mV),。

注:校准时以被校仪器使用说明书给出的技术指标为准,以上指标仅供参考。

5校准条件

环境条件

5.1

环境温度相对湿度电源电压及频率要求如表所示

5.1.1、、1。

表1环境温度相对湿度电源电压及频率要求一览表

、、

内置振荡器类型环境温度相对湿度电源电压及频率

15℃~30℃

石英晶体振荡器温度变化不超过不大于220(1±10%)V

±2℃80%

无温度突变50(1±2%)Hz

15℃~30℃

石英晶体频率标准温度变化不超过不大于220(1±2%)V

±2℃80%

无温度突变50(1±2%)Hz

18℃~25℃

铷原子频率标准温度变化不超过不大于220(1±10%)V

±1℃80%

无温度突变50(1±2%)Hz

2

JJF1902—2021

周围无影响正常校准的电磁干扰和机械振动

5.1.2。

测量标准器及其他设备

5.2

参考频标

5.2.1

参考频标的输出频率包含等频率稳定度应优于被校仪器相应取

5MHz、10MHz。

样时间频率稳定度的其他技术指标如老化率日频率漂移率相对频率偏差等

1/3,()、

应优于被校仪器相应技术指标一个数量级

。

频标比对系统

5.2.2

输入信号频率包含等取样时间包含等测量带宽应大于相

5MHz、10MHz。1s、10s,

应取样时间倒数的倍比对不确定度应优于被校仪器相应取样时间频率稳定度的

5,1/3。

时间间隔测量仪

5.2.3

测量范围应有外接频标功能

:1ns~10000s,。

触发电平在范围内连续可调时间间隔测量仪的最大允许误差优于被

-5V~5V,

校仪器最大允许误差的

1/3。

示波器

5.2.4

脉冲上升时间应小于被校时间间隔发生器脉冲上升时间脉冲下降时间的

、1/3。

电压测量范围覆盖被校时间间隔发生器输出幅度可调范围最大允许误差应优于被

,

校时间间隔发生器脉冲输出幅度误差的

1/3。

6校准项目和校准方法

校准项目

6.1

时间间隔发生器校准项目如表所示

2。

表2时间间隔发生器校准项目一览表

序号项目名称

外观及工作正常性检查

1

石英晶体振荡器参见

JJG180

内置时基振荡器石英晶体频率标准参见

2JJG181

铷原子频率标准参见

JJG292

连续脉冲周期

3

连续脉冲宽度

4

单脉冲宽度

5

延迟时间

6

两个单脉冲阶跃电压间的时间间隔

7()

脉冲上升时间下降时间

8、

脉冲幅度

9

直流偏置电压

10

3

JJF1902—2021

校准方法

6.2

外观及工作正常性检查

6.2.1

外观检查

时间间隔发生器外观应无缺陷和影响正常工作的机械损伤

。

前面板或后面板应标有仪器名称型号制造厂出厂编号及电源要求

、、、。

工作正常性检查

时间间隔发生器的控制旋钮按键开关和输入输出端口应安装牢固各项功能开

,、;

关按键应灵活可靠

、。

内置时基振荡器

6.2.2

被校时间间隔发生器内置时基振荡器的校准根据振荡器类型分别按照

,,JJG180、

或进行校准

JJG181JJG292。

连续脉冲周期

6.2.3

仪器连接如图所示

2。

图连续脉冲周期的测量

2

被校时间间隔发生器功能设置为脉冲周期输出输出幅度为

“”,1V。

时间间隔测量仪的功能设置为周期测量选取适当的闸门时间读取周期值

“”。,。

校准点的选取以最小输出值为第一个校准点其余各点按倍程递增最后一个校

:,10,

准点为最大输出值每个校准点至少测量次取其平均值作为该点的测量值

。3,。

按式计算输出脉冲周期的误差

(1):

T=T-T

Δ0(1)

式中

:

T测量误差

Δ———,s;

T标称值

0———,s;

T测量值

———,s。

连续脉冲宽度

6.2.4

仪器连接如图所示

3。

图连续脉冲宽度的测量

3

4

JJF1902—2021

在本项及以下各项的校准中时间间隔测量仪在双线输入时两根输入线使用同规

,,

格等长度的同轴电缆线

。

正脉冲宽度

被校时间间隔发生器输出极性置功能置连续脉冲宽度输出输出幅度为

“+”,“”,

1V。

时间间隔测量仪的功能设置为时间间隔测量调整启动和停止通道的触发电平

“”。

皆为触发斜率分别置和测量脉冲宽度值校准点和测量次数的

0.5V,“+”“-”,。

选取同

6.2.3。

按式计算正脉冲宽度的误差

(1)。

负脉冲宽度

被校时间间隔发生器输出极性置输出幅度为调整时间间隔测量仪

“-”,-1V。

启动和停止通道的触发电平皆为触发斜率分别置和测量脉冲

-0.5V,“-”“+”,

宽度值校准点和测量次数的选取同

。6.2.3。

按式计算负脉冲宽度的误差

(1)。

单脉冲宽度

6.2.5

仪器连接如图所示

3。

被校时间间隔发生器输出极性置功能置单次脉冲宽度输出输出幅度为

“+”,“”,

按的方法进行

1V。。

延迟时间

6.2.6

仪器连接如图所示

4。

图延迟时间的测量

4

被校时间间隔发生器置内触发输出极性置功能置延迟时间输出输出

,“+”,“”,

幅度为

1V。

时间间隔测量仪的功能设置为时间间隔测量调整启动和停止通道的触发电平

“”。

分别为同步脉冲幅值的和触发斜率均置测量延迟时间值校准点

50%0.5V,“+”,。

和测量次数的选取同

6.2.3。

被校时间间隔发生器输出极性置输出幅度为调整时间间隔测量仪

“-”,-1V,

启动和停止通道的触发电平分别为同步脉冲幅值的和按极性设置触发斜

50%-0.5V,

率测量延迟时间值校准点和测量次数的选取同

,。6.2.3。

按式计算延迟时间的误差

(1)。

两个单脉冲阶跃电压间的时间间隔

6.2.7()

被校时间间隔发生器可单通道输出合成双脉冲合理设置时间间隔测量仪输入通道

,

的触发斜率和触发电平仪器连接如图所示被校时间间隔发生器两个脉冲由两个通

,3;

5

JJF1902—2021

道分别输出时仪器连接如图所示

,5。

图两个单脉冲时间间隔的测量

5

被校时间间隔发生器输出极性置功能置双脉冲输出输出幅度为

“+”,“”,1V。

时间间隔测量仪的功能设置为时间间隔测量调整启动和停止通道的触发电平

“”。

均为触发斜率均置测出两个单脉冲阶跃电压间的时间间隔值校

0.5V,“+”,()。

准点和测量次数的选取同

6.2.3。

被校时间间隔发生器输出极性置输出幅度为调整时间间隔测量仪

“-”,-1V,

启动和停止通道的触发电平均为触发斜率均置测出两个单脉冲阶

-0.5V,“-”,(

跃电压间的时间间隔值校准点和测量次数的选取同

)。6.2.3。

按式计算两个单脉冲间的时间间隔的误差

(1)。

脉冲上升时间下降时间

6.2.8、

仪器连接如图所示

6。

图脉冲上升时间和下降时间的测量

6

被校时间间隔发生器输出极性置功能置脉冲宽度输出输出幅度为

“+”,“”,1V

或按技术说明书要求指标输出脉冲宽度为最小输出值

(),。

示波器与时间间隔发生器匹配连接使在屏幕上得到完整脉冲波形测得脉冲幅度