频率计数器简介

频率计数器是用数字方式对信号参数进行精密测量的仪器,测量频率、时间间隔、相位和对事件计数,离不开频率计数器频率计数器及其他同类产品为研发提供高精度和分析能力,为大批量生产提供高效率并为维修提供低成本和便携性。

频率计数器主要指标是测量范围、测量功能、精度和稳定性,频率计功能延伸是综合了调制域分析仪的功能。频率计数器功用标准及介绍。

一、计量基准

1.名称和量值:时间频率计量基准包括秒长国家计量基准(以下简称秒长基准)及原子时标国家计量基准。

2.秒长基准:秒长基准是直接复现秒定义的物理装置,目前为NIM5激光冷却铯原子喷泉钟,主要用途为:

1)参与国际原子时的产生

2)直接校准原子时标基准的秒长。秒长基准的输出频率为9192631770Hz。

3.原子时标基准

原子时标基准由一组连续工作的原子钟、内部比对系统及外部比对系统组成,通过全球导航卫星系统(GNSS)时间频率传递及卫星双向时间频率传递(TWSTFT)参加国际计量局(BIPM)组织的国际原子时(TAI)合作,建立和保持标准时间代号为UTC(NIM)

UTC(NIM)给出5MHz、10MHz和100MHz标准频率信号、1PPS标准时间信号及北京时间。

4.频率不确定度及时间偏差

(1)秒长基准频率不确定度:多种物理及技术因素造成秒长基准的频率复现值偏离定义值。

二、计量标准

1.原子时标标准:通过守时系统产生并保持标准和频率位置。

2.原子频率标准:基本原子跃迁理论制造的频率标准。包括铯原子频标、氢原子频标、铷原子频标。

3.石英晶体频标:用高稳定石英晶体振荡器制成的独立使用的频标。

4.GNSS控制的频标:包括GNSS控制的铷原子频标和GNSS控制的石英晶体频标。

5.量值:原子时标标准通常给出5MHz、10MHz、100MHz频率信号、1PPS时间信号及北京时间。

6.频率偏差及时间偏差

1)原子时标标准相对频率偏差优于±2×1013;与UTC(NIM)的时间偏差优于±100ns。

2)铯原子频标和氢原子频标的相对频率偏差在±1×10-11-±1×10-13范围内。

3)铷原子频标的相对频率偏差在±1×10-11-±5×10-11范围内,GNSS控制的铷原子频标的相对频率偏差优于±1×10-12平均时间为1天。

4)石英晶体频标的相对频率偏差在±5×10-8-±1×10-9范围内,GNSS控制的石英晶体频标准的相对频率偏差优于±1×10-12平均时间为1天。

7.传递方法:时间频率量值可通过时间频率标准(作为参考源)向工作计量器具进行传递。

三、工作计量器具

时间频率工作计量器具分两大类:时间频率发生器和时间频率测试仪。前者产生频率、时间间隔或时刻信号,后者用于测量频率和时间间隔。时间频率量值传递的主要任务就是检定、校准计量器具内标准源的时间频率偏差和稳定度。

典型工作计量器具的名称和测量范围:

1.频率合成器:也称合成信号发生器,频率范围为1μHZ-110GHz.频率合成器亦包括GNSS信号模拟器。

2.时间合成器:生产各种时间间隔,信号形式均为脉冲。以正(负)脉冲间隔或正(负)脉冲宽度给出时间间隔,时间间隔范围为1ns-104s.

3.频率计数器:频率测量范围为1μHZ-110GHz。

4.时差测量仪:可测量两脉冲间的时间间隔和脉冲宽度,范围1ns-104s.

5.GNSS接收机(时间测量型)可接收一种或多种GNSS信号,产生标准1PPS信号。

6.通用时钟:包括标准数字时钟、电视台和广播电台报时钟、计算机时钟及其他时钟等,产生北京时间或1PPS信号。

7.工作计量器具的频率偏差与时间偏差:

工作计量器具内频率源大都为晶振,从普通晶振、温补晶振到恒温晶振,频率通常为5MHz或10MHz,相对频率偏差从±1×105±5×109,如内部频率源为铷振荡器,相对频率偏差一般优于±1×1010.

GNSS接收机时间偏差通常为10ns-2μs,通用时钟时间偏差通常为100ns-2s。

随着电子测试技术的发展和进步,频率计数器逐渐成熟,频率计数器能方便的测量射频、微波频段信号,频率计数器常应用是确定发射机和接收机的特性。相信在科技不断进步产品不断的完善下,频率计数器以后应用的领域也会越来越多。

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!联系方式:15309295923

原文地址:https://www.cnblogs.com/shizhongtongbu/p/12917948.html