频率标准的准与稳

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1、SHANGHAIMEASUREMENTANDTESTING民生计量PublicMeasurement编者的话计民在计量学中，时间频率是不可分割的，朱根富同志分两期介绍了时间与频率的含义。应该再次强调，由于时间频率参数具有极高的准确度量生和稳定度，所以许多参数都有溯源至时间频率的倾向，这也是目前高稳定晶体振荡器被大量采用的原因，大到宇宙飞船、导弹，小到手表、手机，都少不了它。下期要介绍的内容是有关建材中放射性方面的一些情袁教授茶室况。频率标准的准与稳频率标准的准与稳朱根富／上海市计量测试技术研究院一、那个钟表最好？表时从钟面读数中扣除系统偏差值()反号修正，也能随时间

2、频率的误差或不确定度取决于时间频率标准时得到准确的时刻。所以说这只表也是又稳又准的。的准与稳二个因素，准与稳到底什么关系呢？我们仍第二只手表当然不能说走得准。但是，因为它每先以钟表作例子。有四只手表，你看一下哪个最好天都带来固定大小的偏差，所以仍然可以说它走得很呢？稳。稳是准的先决条件，没有稳就谈不到准，有了第一只手表，每次对表时都与报时信号保持固定稳，就有可能作到准。譬如说，这只表每天积累的偏的差值，对表后，不拨动表针，下次对表时仍然保持差为二十四分钟，虽然这是很大数字，但能通过数学同样的差值。尽管这个差值也许会很多，但它运行得计算修正它。只要知道上次校准是什么时

3、刻进行的，很稳定，而且它的速率与标准钟一致。只不过钟面读就可以推算出修正值是多少，从而得到准的时刻。数不准而已。而第三只手表就糟透了，因为这只表运行得不稳第二只手表与标准钟对准起点，运行二十四小时定，从而也无法保证它的准确性。后再次对表时，与标准时刻有某个小的偏差。将表针从上面的分析我们可以知道：钟表走得准不准与拨准后，第三天又出现了同样的偏差。如果不拨动表稳定性有很大关系，稳定性是准的先决条件和基本保针，这个偏差会不断地积累，越来越大。证。但钟的准确度更重要。只有钟表给出的每一秒都第三只手表表现反复无常，每次对表时，不是快与定义的秒一致，才能保证小时和分的准确。三

4、分，就是慢两分。也许总的变化范围并不太大，但二、频率与时间永远也不能预先估计它下次对表时是快还是慢。无法无论是石英晶体振荡器还是原子频率标准，所直计算出修正值来得到准确的时刻，你也无法通过调节接产生的都是高频率的振荡信号，那么和上次说的时表针或运行速率来改善它的运行状态。间标准又是什么关系呢？第四只手表，每次对表时与报时信号一致。1.时间频率量的基本概念显尔易见是第四只手表最好，由于这只手表又稳在描述周期运动时，可以使用二个参量。一个是又准，我们可以信任这只表随时都能指示出准确的时单位时间内重复的次数，称作频率。我们所用的交流刻。但这种情况是比较理想化的。电的频率为

5、50赫兹，即它的电流方向每秒钟变化个50第一只手表固定的系统偏差很容易修正，只要拨来回。另一个是每重复一次所需要的时间，叫作周动拨动表针，就准了。其实，即使不拨表针，只要看期。它的单位是秒(s)。50赫兹交流电的变化周期为2006/2总第192期国内统一刊号CN31-1424／　TB41民生计量SHANGHAIMEASUREMENTANDTESTINGPublicMeasurement0.02秒。在国际单位制中，时间是基本单位。如铯原子确到什么程度的量，不准确的程度越小，意味着准确频率标准在1秒时间内，重复出现9192631770次周期。度越高。-13频率与时间的关

6、系为：当我们说铯原子钟的准确度为1×10时，其含义-1-1f=1/T所以1Hz=1s量纲为TSI符号：Hz就是指铯原子钟给出的秒长与定义的理想的秒长相差频率赫兹十进的倍数单位是由SI词头和主单位构0.0000000000001。这样微小差别如果长期积累下去，差不多是三十万年在钟面读数上才相差一秒。成。分别为mHz毫赫兹，μHz微赫兹、kHz千赫兹，原子钟给出标准时间外，还给出标准频率，譬如MHz兆赫兹、GHz吉赫兹组成。1MHz、5MHz、10MHz等。现在以频率来说明稳定度2.时间和频率的关系的概念。稳定度是描述钟所给出的频率彼此相互一致时间和频率的关系是由时间导

7、出频率，如某周期的程度的量。包括系统漂移和随机起伏两部分。前者现象在Tn时间内重复出现次，每个周期经历的时间为很容易通过计算修正；一般所说的稳定度专指后者，T时，可导出对应的频率为：可以用下式阿仑方差的数学处理方法来表征。f=1/T(1)21m()ff-i+1i又可以由频率确定时间，如某相同状态，连续出στy()=f∑0i=12m现ff次，即重复出现了个周期，所经历的时间可定义为式中：f0——频率标称值某个单位时间。ffi、i+1——第i和第i+1次测得的频率值以定义地球自转一周的时间为1日(1d)即1T=1d又因m——测量个数。fT=1不管准确度多么差，只要相