探析信号发生器频率示值误差测量的评定.doc

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1、探析信号发生器频率示值误差测量的评定【摘要】根据JJG1059-1999《测量不确定度评定与表示》的不确定度的评定原则，介绍了对信号发生器频率示值误差测量结果的不确定度评定。【关键词】信号发生器频率示值;测量结果;不确定度；评定一、概述(1)测量依据：JJG173-2003《信号发生器检定规程》。(2)环境条件：环境温度(20±5)°C,相对湿度(65±15)%o(3)测量标准：E327A通用计数器，频率0IIz~1000MIIz±5X10-8o(4)被测对象：标准信号发生器，频率低于1GHz,±5X10-6o(5)测

2、量方法：测量信号发生器调幅度是利用E327A通用计数器直接读出被测信号发生器输出信号的频率，重复测量3次，信号发生器频率示值与E327A通用计数器读数的差值除以E327A通用计数读数的算术平均值即为被测对象的示值误差。(6)评定结果的使用：符合上述条件的测量结果,可使用本不确定度的评定结果。二、数学模型§二■式中：§—信号发生器频率的示值误差；fi—被测信号发生器的频率值；fs-E327A通用计数器频率读数的算术平均值。三、标准不确定度分量的评定(1)输入量fi的标准不确定度u(fi)的评定。输入fi的标准不确定度主要

3、来口被测标准信号发生器频率量值的重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。对一台标准信号发生器选择10MHz的频标，连续测量10次，固定通用计数器读数不变(10MHz),对被测信号发生器输出频率作重复性测量，得到测量列：9.99997MHz；9.99998MHz；9.99997MHz；9.99998MHz；9.99997MHz；9.99997MIIz；9.99997MIIz；9.99997MHz；9.99998MHz；9.99997MHzofi=9.999973MHz,S二4.83X10-8。再任选2台

4、同类型的标准信号发生器，每台在10MHz重复条件下，连续测10次，共得3组测量列，每组测量列分别按上述方法，计算单次实验标准差。如表1所不表1单次实验标准差合成样本标准差：Sp=B=4.433X10-8,标准差的标准差S,(Sj)=B二3.522X10-9。由于S'(Sj)〈Sp/4,故可以认为被测较稳定的，可以使用Sp,则3次平均值的标准差为:u(f)=B=2.559X10-8o(2)输入量fs的标准不确定度u(fs)的评定。输入量fs的标准不确定度主要来自通用计数器的不确定度，可根据技术说明书给出的示值误差限來评定

5、。因此，采用13类方法进行评定。技术说明书给出的通用计数器的示值误差为±5XX10-8,u(fS)=2.887X10-8X10=2.887X10-9(10MHz时)。四、合成标准不确定度的评定(1)数学模型：§=■,灵敏系数cl=Hc2二■二・afs。(2)标准不确定度汇总于表2。表2标准不确定度汇总表(3)合成标准不确定度的计算。输入量fi和fS彼此独立不相关，所以合成不确定度可按下式得到urel(§)二■二2.898XI0-7o五、扩展不确定度的确定取22,扩展不确定度U=2X2.898X10-7=5.8X10-7

6、,扩展不确定度Urel=5.8X10-7/10=5.8X10-8o六、测量不确定度的报告与表示标准信号发生器频率在10MHz点示值误差测量结果的扩展不确定度为:Urel二5.8X10-8,22。参考文献[1JJJG173-2003信号发生器检定规程[2JJJF1059-1999测量不确定度评定与表示