时间频率测试仪
频标比对测量系统

频标比对测量系统的使用介绍

 二维码 13
发表时间:2021-04-25 11:06作者:同步天下来源:原创

一个优良的时间频率测量系统,应该是测量仪器的高分辨率和频率标准参考的准确度等级要高,二者匹配达到测量的高精度、误差小是根据检规的要求,用频差倍增法进行频标参数测试;为保证测试数据的可靠性,参考频标指标应优于被测频标指标一个数量级。

一般情况下:频率稳定度、老化率、复现性、日波动、开机特性、准确度、温度特性、负载特性、电压特性等等,都是指这种相对频差的变化程度。在计量上它们具有各自的定义及测量和数据处理方法。 使用频标比对器测定频标源的这些基本特性时,归根结底都是测定一段时间内平均频率的相对频差。不同点是,所采用的平均时间要满足各种特性的要求,特别是在测定频率稳定度时,要与所要求的取样时间相一致。在取样时间τ内的平均相对频差用Yx(τ) 表示,即:当观测时间较长时,不平稳过程的扰动将体现出来,fx(τ)与时间 t 有关,一般随t单方向漂移。当观测时间较短时,fx(τ)的变化主要是由于相位噪声的扰动引起的,表现为随机起伏,可以认为与t无关。通常使用的进行精确的时间和频率测量的方法如下:时间间隔计数器测量方法:时间间隔计数器法将两个信号分频得到非常低的频率(通常为1pps),然后使用高精度的时间间隔计数器测量分频后两个信号的时差。

 广义的频率稳定度在时域被划分为长稳和短稳。长稳是要决定于晶体谐振器内部应力缓慢变化的系统漂移,即老化率;短稳则受制于环境温湿度、负载等影响,特别是频标自身电路噪声影响,是频率的随机小稳定性专业术语中,“频率稳定度”特指短稳。

从测试时间(总耗时)和抽样时间分析,特别从随机特性看,均力根值日稳定度和日频率波动实际上类似于短稳。准确度等级史高的频标老化率影响小,频率稳定度反映噪声引起的随机变化,此乃问题的实质。因此,标准频标的频率输出是正态分布的随机变量。

这里的频率稳定度分析与通常测量误差分析的异同点在于:误差分析的研究对象是被测量因受测试手段局限而出现的测试数据的误差,稳定度分析则是排除测试误差后,针对被测频率本身的数据分布进行研究;其共同点都是对测试数据的分析排除了系统变化的因素,而看作为随机变量。

SYN5609A型频标比对测量系统采用双混频时差测量技术,7寸触摸屏设计,具有测量开机特性、日频率波动、日频率老化率(漂移率)、长短期频率稳定度、频率复现性、频率准确度、频差和相差等功能的精密比对仪器,并具有多项统计功能,包括平均值、*大值、*小值、峰峰值、标准偏差和趋势图等,其测量算法和数据处理完全符合国家检定规程对有关频标特性测试的规定。

该测量系统配有上位机管理软件,可远程读取测量数据和导出测量结果文件,并与SYN5121型程控切换开关配套使用,同时测量20路频标信号。

打开电源开关,观察前面板触摸屏显示是否正常。如果机器工作正常,仪器进行初始化,然后进入测试功能选择界面(默认界面);

首页包括两种测量项目和一个系统设置,分别包括“通用测量”,“自动测量”,“系统设置”;

  触摸屏“通用测量”操作说明


液晶左边为频标选择,测试不同频点的频标,请选择相应的按钮。液晶右边为频率记录趋势进入按钮,以及启动,停止,返回操作。液晶下面为闸门设置,常用1s,10s,点击设置按钮可进行更多闸门配置。液晶上方的状态栏显示统计的数据个数,以及当前测试的闸门时间和测量状态。

给相应通道输入频率信号,点击启动既开始进行测试。系统会自动显示相应的统计数据。当前值为实时测的的待测频标的频率,平均值,是所有统计的的频率的平均值,*大值为统计的频率中*大的频率值,*小值为统计的频率中*小的频率值。标称值为选择的频标标称值,周期为待测频率的实时周期,峰峰值为统计里面频率*大值减去*小值。

自动测量是为了进行多通道批量测量,需要配合SYN5121型程控切换开关设备进行通道切换分时测量。进入到自动测量界面后,默认进入到任务规划界面。在此界面里面用于规划相应的通道以及测试任务。

利用数字锁相环技术实现石英频标对铯原子频标的同步跟踪,使石英频率源既具有低相噪、高稳定度的频率输出,有具有铯原子频标的高准确度和长稳特性;设计低相噪频率分配器模块,实现对时统频标的多路测量,提高计量保障效率。经过系统验证,频标计量校准系统能够实现时统频标的实验室和现场计量保障,增强设备性能验证与测试能力。

本文章版权归西安同步所有,尊重原创,严禁洗稿,未经授权,不得转载,版权所有,侵权必究!