Назначение
Стандарты частоты и времени водородные 41-1033 (далее - стандарты) предназначены для формирования высокостабильных спектрально чистых синусоидальных сигналов частотой 5 МГц, 10 МГц и 100 МГц и импульсных сигналов с периодом 1 с.
Описание
Конструктивно стандарт выполнен в виде моноблока в металлическом корпусе. Функционально стандарт состоит из квантового водородного генератора, блока автоматической подстройки частоты, местного управляющего терминала и преобразователя напряжения.
Принцип действия стандартов основан на фазовой синхронизации сигнала внутреннего кварцевого генератора по сигналу, воспроизводимому квантовым водородным генератором, при этом нестабильность резонансной частоты сверхвысокочастотного (СВЧ) резонатора квантового водородного генератора, определяющая нестабильность частоты стандартов на длительных интервалах времени измерений (более 1 суток), устраняется путем автоматической настройки частоты резонатора на вершину спектральной линии излучения атомов водорода.
Блок АПЧ обеспечивает формирование выходных сигналов стандартов с помощью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) кварцевого генератора 5 МГц по сигналу квантового водородного генератора. Кроме того, блок АПЧ содержит узлы системы автономной настройки резонатора (АНР), которая использует метод модуляции частоты резонатора. Частота резонатора квантового водородного генератора модулируется переключением напряжения на варикапе, что приводит к появлению амплитудной модуляции в сигнале генерации квантового водородного генератора при расстройке резонатора. Суть метода состоит в том, что сигнал ошибки, несущий информацию о расстройке резонатора выявляется при синхронном детектировании преобразованного сигнала квантового водородного генератора, а опорным является сигнал модуляции (прямоугольной формы) частоты резонатора.
В стандарте имеются следующие интерфейсы: разъем для подключения питания от сети переменного тока «220 В 50 Гц»; два разъема для подключения питания от сети постоянного тока «Батарея 1» и «Батарея 2»; клемма для соединения с шиной заземления «_1_»; два разъема выходного сигнала «1 PPS», два разъема выходного сигнала «5 МГц», два разъема выходного сигнала «10 МГц»; два разъема выходного сигнала «100 МГц»; входной разъём «1 PPS»; входной разъём «5; 10; 100 МГц»; разъем для соединения с ПЭВМ «RS-232C».
По условиям эксплуатации стандарты относятся к группе 1.1 климатического исполнения УХЛ ГОСТ РВ 20.39.304-98 с диапазоном рабочих температур от 5 °С до 30 °С.
Внешний вид стандарта, место нанесения наклейки «знак утверждения типа» и место знака поверки, а также схема пломбировки стандарта от несанкционированного доступа приведены на рисунке 1.
1 - Место нанесения наклейки «знак утверждения типа»
2 - Место пломбировки от несанкционированного доступа
3 - Место знака поверки
Рисунок 1
Технические характеристики
приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Номинальные значения частот выходного сигнала, Гц: импульсного синусоидального | 1; 5-106; МО7; МО8 |
| Среднее квадратическое значение напряжения выходного сигнала на нагрузке (50,0+0,3) Ом, В | от 0,8 до 1,2 |
| Параметры импульсного сигнала шкалы времени: полярность импульсов амплитуда импульсов на нагрузке 50 Ом, В длительность фронта, не, не более длительность импульса, мкс | положительная от 2,5 до 5 3 от 10 до 20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте при выпуске из производства | ±2,ОТО’13 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности по частоте на интервале 1 год | ±1,0-10'12 |
| Наименование параметра или характеристики | Значение характеристики |
| Предел допускаемого среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения частоты выходного сигнала 5 МГц, при полосе пропускания 3 Гц: для интервала времени измерений 1 с для интервала времени измерений 10 с | 1.5-10"13 2.5-10'14 |
| Предел допускаемого среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения частоты выходного сигнала 5 МГц, при полосе пропускания 3 или 10 Гц: для интервала времени измерений 100 с* для интервала времени измерений 1 ч* для интервала времени измерений 1 сут* * - значения нестабильности частоты гарантируются при изменении температуры окружающей среды в пределах ± 0,1 °С в рабочем диапазоне температур со скоростью не более 0,3°С/ч. Значение нестабильности частоты для интервала времени измерений 1 сутки нормировано за вычетом среднего относительного изменения частоты. | 7.0-10’15 2.0-10'15 5,0-10‘16 |
| Пределы допускаемого среднего относительного изменения частоты за интервал времени измерений 1 сутки | ±2,0-10’16 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности по частоте при изменении температуры окружающий среды на ГС в диапазоне рабочих температур | и-> О о чн |
| Уровень гармонических составляющих в спектре выходного сигнала 5 МГц, дБ, не более | -30 |
| Уровень негармонических составляющих (в диапазоне отстроек от несущей 10 Гц - 10 кГц), дБ, не более | -100 |
| Спектральная плотность мощности случайных отклонений фазы в спектре выходного сигнала 5 МГц в одной боковой полосе, дБ/Гц, не более: - при отстройке 10 Гц - при отстройке 100 Гц - при отстройке 1 кГц - при отстройке 10 кГц | -130 -140 -150 -155 |
| Предел допускаемого среднего квадратического относительного случайного двухвыборочного отклонения результата измерений частоты, вносимого встроенным компаратором, в полосе пропускания флуктуаций 10 Гц, при изменении температуры окружающего воздуха в пределах ± 0,ГС в рабочем диапазоне температур: для интервала времени измерений 1 с для интервала времени измерений 10 с для интервала времени измерений 100 с для интервала времени измерений 1 ч | 1ДН0'13 1,0-10'14 1,5-10'15 5,0-10'16 |
| Напряжение питания от сети переменного тока, В | от 198 до 242 |
| Напряжение питания от сети постоянного тока, В | от 22 до 30 |
| Потребляемая мощность от сети питания переменного тока, В-А, не более | 150 |
| Потребляемая мощность от сети питания постоянного тока, Вт, не более | 120 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более | 550 х 550 х 1010 |
| Масса, кг, не более | 105 |
| Рабочие условия эксплуатации: температура окружающего воздуха, °С атмосферное давление, мм рт. ст. относительная влажность при температуре воздуха 25°С, % | от 5 до 30 от 60 до 106,7 до 90 |
J Лист № 4
/ Всего листов 5
Знак утверждения типа
’/'‘'-''наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на лицевую панель стандарта методом наклейки.
Комплектность
Комплект поставки стандарта включает:
стандарт частоты и времени водородный 41-1033 - 1 шт.; комплект ЗИП-0 -1 шт.;
комплект эксплуатационной документации - 1 шт.
Поверка
осуществляется в соответствии с Приложением В «Стандарт частоты и времени водородный
41-1033. Методика поверки. ЯКУР.411141.038МП» документа «Стандарт частоты и времени водородный 41-1033. Руководство по эксплуатации ЯКУР.411141.038РЭ», утвержденным руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 29 мая 2015 года.
Основные средства поверки:
- частотомер электронно-счетный вычислительный 43-64 (Рег. № 9135-83): диапазон измерений частоты синусоидального сигнала от 0,001 Гц до 1 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности по частоте внутреннего опорного генератора за интервал между поверками± 1,5ТО' ;
- вторичный эталон единиц времени и частоты ВЭ-31-97 (номинальные значения частот выходных сигналов 1 Гц, 5; 100 МГц, суммарная относительная погрешность эталона 2Т0'14 на интервале 90 сут);
- компаратор частотный 47-308А/1 (Рег. № 27253-09): номинальные значения частоты входных сигналов 5; 10; 100 МГц, вносимое среднее квадратическое относительное отклонение частоты входных сигналов при ти = 1 с - 7,0-10'14, при ти = 100 с - 2,ОТ О'15;
- калибратор частотный VCH-313 (Рег. № 22297-01), пределы допускаемой относительной погрешности измерений относительной погрешности по частоте для интервала времени наблюдения 10 суток ±1,0Т0‘13;
- осциллограф универсальный двухканальный широкополосный С1-97 (Рег. № 7464-79), полоса пропускания от 0 до 350 МГц, предел допускаемой относительной погрешности коэффициента отклонения 3 %;
- милливольтметр ВЗ-52/1 (Рег. № 6494-78), диапазон измеряемых напряжений от 1 мВ до 300 В, пределы допускаемой основной погрешности измерений напряжения ±2 %.
Знак поверки наносится лицевую панель стандарта методом наклейки.
Сведения о методах измерений
ЯКУР.411141.038РЭ «Стандарт частоты и времени водородный 41-1033. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты
ЯКУР.411141.038ТУ Стандарт частоты и времени водородный 41-1033. Технические условия.
65298-16: Методика поверкиСкачать4.2 Мб