JJG 722-2018标准数字时钟-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G7 2 22 0 1 8标准数字时钟S t a n d a r dD i g i t a lC l o c k s 2 0 1 8-0 2-2 7发布2 0 1 8-0 8-2 7实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局标准数字时钟V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fS t a n d a r dD i g i t a lC l o c k sJ J G7 2 22 0 1 8代替J J G7 2 21 9 9 1 归 口 单 位:全国时间频率计量技术委员会 起 草 单 位:北京东方计量测试研究所中国计量科学研究院 本规程委托全国时间频率计量技术委员会负责解释J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局本规程起草人:李 军(北京东方计量测试研究所)王伟波(中国计量科学研究院)魏 巍(北京东方计量测试研究所)J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)4 计量性能要求(2)4.1 主振器频率(2)4.2 显示时间(2)4.3 同步偏差(2)4.4 延时量(2)4.5 钟速(2)4.6 频率长期参数(2)5 通用技术要求(2)5.1 外观和附件(2)5.2 工作正常性(3)6 计量器具控制(3)6.1 检定条件(3)6.2 检定项目(3)6.3 检定方法(3)6.4 检定证书(6)6.5 检定周期(6)附录A 检定记录格式(7)附录B 检定证书/检定结果通知书格式式样(9)J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局引 言 本规程依据J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则编制。本规程是对J J G7 2 21 9 9 1 标准数字时钟进行修订。与J J G7 2 21 9 9 1相比,除编辑性修改外,本规程主要技术变化如下:部分技术指标的更新;增加GN S S授时型标准数字时钟的被检类型,增加定时稳定度的检定项目;加速率项目的检定修订为频率长期参数项目。本规程历次版本发布情况为:J J G7 2 21 9 9 1。J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局标准数字时钟检定规程1 范围本规程适用于标准数字时钟(包括GN S S授时型标准数字时钟)的首次检定,后续检定和使用中检查。2 引用文件本规程引用下列文件:J J F1 1 8 0 时间频率计量名词术语及定义J J F1 4 0 3 全球导航卫星系统(GN S S)接收机(时间测量型)校准规范J J G1 8 1 石英晶体频率标准J J G2 9 2 铷原子频率标准J J G1 0 0 4 氢原子频率标准凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规程;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。3 概述标准数字时钟(以下简称时钟)是用数字显示时、分、秒的计时装置。时钟的主振器为石英晶体振荡器或原子频标;运行方式分为主振器自主运行模式和GN S S授时同步模式,其中GN S S授时同步模式通过接收GN S S卫星信号,解码时间信息并对时钟主振器进行锁定和驯服,从而提供高性能的标准时间。其基本原理如图1所示。图1 GN S S授时型标准数字时钟工作原理图传统时钟除主振器外还包含三部分:分频器及显示单元、同步装置和精密延时调节1J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局器。其基本原理如图2所示。图2 传统标准数字时钟工作原理图标准数字时钟主要用于精密时间同步系统保持标准时间。4 计量性能要求4.1 主振器频率5MH z、1 0MH z。4.2 显示时间s,m i n,h(最大2 4h);具备秒脉冲输出(1P P S)。4.3 同步偏差4.3.1 用外部参考秒脉冲同步时,一次同步后的同步偏差为5 0n s 2s。4.3.2 采用GN S S授时同步时,定时偏差优于1 0 0n s,定时稳定度2 0n s。4.4 延时量1 0n s 5 0 0m s(最小步进1 0n s)。4.5 钟速4.5.1 主振器采用石英晶体振荡器:0.1m s/d 1m s/d。4.5.2 主振器采用原子振荡器:0.1s/d 1 0s/d。4.6 频率长期参数4.6.1 主振器采用石英晶体振荡器:日老化率11 0-9/d 11 0-1 1/d。4.6.2 主振器采用原子振荡器:日频率漂移11 0-1 1/d11 0-1 3/d。备注:以上指标为被检时钟的典型指标,具体详细指标以被检设备的技术指标为准。5 通用技术要求5.1 外观和附件被检时钟外观应完好无损,无影响正常工作的机械损伤,按键开关应灵活可靠,非首次检定时应有上次检定的检定证书。2J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局5.2 工作正常性被检时钟的接头应牢固可靠,显示值应清晰完整。6 计量器具控制计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。6.1 检定条件6.1.1 环境条件6.1.1.1 环境温度:可处于1 82 5范围内任一点,检定过程中温度变化不应超过1;相对湿度:8 0%。6.1.1.2 供电电源:2 2 0(11 0%)V,5 0(12%)H z。6.1.1.3 其他:周围无影响检定正常工作的电磁干扰和机械振动。6.1.2 检定用设备6.1.2.1 参考时钟:能够输出1 0MH z频率信号,有1 P P S信号输出,并具备延时功能,速率和频率漂移应至少比被检时钟小一个数量级。具备GN S S授时同步模式的参考时钟定时偏差优于3 0n s,定时稳定度8n s。6.1.2.2 时间间隔测量仪:具备外频标输入功能。a)被检时钟的主振器为石英晶体振荡器时,所用时间间隔测量仪的分辨力优于0.1s。b)被检时钟的主振器为原子频标时,所用时间间隔测量仪的分辨力优于0.0 1s。6.1.2.3 数字示波器:测量带宽1 0 0MH z。6.2 检定项目时钟的检定项目见表1。表1 标准数字时钟检定项目一览表序号检定项目名称首次检定后续检定使用中检查1外观及工作正常性+2同步偏差及定时稳定度+3延时量+4钟速+-5频率长期参数+-注:“+”表示应检项目,“-”表示可不检项目。6.3 检定方法6.3.1 外观及工作正常性检查6.3.1.1 外观检查检查被检时钟外观、连接端口及各按键开关,应符合本规程5.1的要求。6.3.1.2 工作正常性检查GN S S授时型时钟连接配套天线后,查看天线状态指示灯显示是否正常,等待导航3J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局卫星信号锁定初始化后,时钟能够按照标准时间格式显示标准时间,用示波器测量时钟秒脉冲输出端口,应能观测到正常的秒脉冲信号。用示波器测量时钟主振器输出端口,应能观测到正常的正弦波信号。主振器自主运行型时钟连通电源,按规定时间进行预热,时钟能够按照标准时间格式显示标准时间。按参考钟时刻显示值,利用校时功能校准被检时钟的时刻,用示波器测量时钟秒脉冲输出端口,应能观测到正常的秒脉冲信号。用示波器测量时钟主振器输出端口,应能观测到正常的正弦波信号。6.3.2 同步偏差和定时稳定度GN S S授时型时钟的秒脉冲同步偏差和定时稳定度检定按J J F1 4 0 3中的相应条款进行检定,将检定结果记录在附录A表A.1中。主振器自主运行型时钟不需要进行秒脉冲的定时稳定度项目的检定,同步偏差检定步骤如下:a)仪器连接如图3所示,参考时钟输出的标准频率加到时间间隔测量仪的外标输入端。b)被检时钟的秒脉冲加到时间间隔测量仪的启动输入端,且被检时钟的延时量设置为零。c)参考时钟的秒脉冲加到时间间隔测量仪的停止输入端,同时加到被检时钟的外同步输入端。图3 同步偏差测量连线示意图d)设置参考时钟的延时量,使测出的两个秒脉冲的时间间隔在0.5s左右,测得值作为同步前的时刻差记录在附录A表A.2内。e)按动被检时钟的同步按钮,测出两个秒脉冲间的时间间隔,作为同步后的时刻差记录在附录A表A.2内。若测得值在0.9s左右,则应减去1s,其差值作为同步后的时刻差。重复测量3次,取同步后时刻差的最大值(绝对值)作为同步偏差的检定结果。6.3.3 延时量a)仪器连接如图4,参考时钟的秒脉冲加到时间间隔测量仪的启动输入端,被检时钟的秒脉冲加到停止输入端。4J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局图4 秒脉冲延时量测量连线示意图 b)测出两个秒脉冲的时间间隔作为被检时钟延时为零时的初始时刻差。c)按下列表2中给出的数值顺序设置被检时钟的延时量,设定后测出两个秒脉冲的时间间隔,作为延时后的时刻差记录在附录A表A.3的Ti栏内,该测得值再减去延时为零时的初始时刻差作为延时量测量结果记录在附录A表A.3的Td栏内。表2 延时量设置表序号延时量11 0n s21 0 0n s35 0 0n s41s55s61 0s71 0 0s85 0 0s91m s1 05m s1 11 0m s1 21 0 0m s1 35 0 0m s6.3.4 钟速GN S S授时型时钟不需要进行该项目的检定,本项目只适用于主振器自主运行型的被检时钟。a)仪器连接如图3,调整被检时钟或参考时钟的延时量,使得两个秒脉冲的时间间隔在0.5s左右;5J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局b)测出两个秒脉冲的时刻差,每天测两次,其间隔为1 2h,每次取3个值的平均值作为一次测量结果,记录在附录中表A.4的Ti栏内,测量时序取自然数列记录在ti栏内。共测量7d,共得1 5个值;c)如被检时钟的主振器为原子频标,按式(1)计算被检时钟的钟速:R=2Ni=1(Ti-Ti)(ti-ti)Ni=1(ti-ti)2(1)式中:Ti 测得值,单位为s;ti 自然数,即1,2,3,N,单位为d;N 测得的数据个数。Ti=1NNi=1Titi=1NNi=1ti R的单位为s/dd)如被检时钟的主振器为石英晶体振荡器,则在日老化率检项目检定完成后给出最后一天的平均速率,按式(2)计算。R=(TN-TN-2)s1d(2)6.3.5 频率长期参数a)如被检时钟的主振器为原子频标时,根据其原子频标的具体类型,选用本规程引用文件中相对应的原子频标检定规程,检定日频率漂移率项目作为频率长期参数的测量结果。b)如被检时钟的主振器为石英晶体振荡器,则依据J J G1 8 1中的相应条款进行日老化率项目检定;并且当其主振器频率可调,则可根据J J G1 8 1中“频率准确度的测量和调整”检定项目进行必要的调整。6.4 检定证书检定合格的标准数字时钟出具检定证书;检定不合格的标准数字时钟出具检定结果通知书,并注明不合格项。6.5 检定周期标准数字时钟的检定周期一般不超过1年,必要时可提前送检。6J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录A检定记录格式检定记录格式见表A.1表A.5。表A.1 G N S S授时型时钟同步偏差的检定同步偏差(定时偏差)测量值定时稳定度测量值表A.2 自主运行型时钟主振器同步偏差的检定同步次数同步前钟差同步后钟差123结果表A.3 延时量的检定延时量设定值延时后的时刻差Ti延时量测量结果Td0/1 0n s1 0 0n s5 0 0n s1s5 0 0m s7J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局表A.4 自主运行型时钟主振器钟速检定测量次数ti钟差Ti钟差之差Ti1231 31 41 5表A.5 自主运行型时钟主振器(铷钟)频率长期参数日频率漂移测量值8J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录B检定证书/检定结果通知书格式式样B.1 检定证书/检定结果通知书内页格式式样检定证书/检定结果通知书第2页证书编号 检定机构授权说明检定环境条件及地点:温 度地 点相对湿度%其 他检定使用的计量(基)标准装置名 称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用标准器名 称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至第页 共页9J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局B.2 检定证书/检定结果通知书检定结果页式样B.2.1 检定证书第3页证书编号 检 定 结 果被检项目及检定结果1.GN S S授时同步型时钟同步偏差的检定同步偏差(定时偏差)测量值定时稳定度测量值2.延时量的检定延时量设定值延时后的时刻差Ti延时量测量结果Td0/1 0n s1 0 0n s5 0 0n s1s5 0 0m s 以下空白第页 共页01J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局B.2.2 检定结果通知书第3页证书编号-检 定 结 果被检项目及检定结果 附加说明说明检定结果不合格项以下空白第页 共页11J J G7 2 22 0 1 8市场监管总局市场监管总局