FC881A型晶體振蕩器校準結果不確定度評定

謝秀飛 張翼飛

摘 要 本文主要介紹了FC881A 型晶體振蕩器測量結果不確定度評定。

關鍵詞 晶體振蕩器;校準;測量結果

晶體振蕩器是頻率計數器和頻率發生器的標準源，晶體振蕩器的準確性以及穩定性是衡量儀器的技術指標高低的重要標準。在日常工作期間，儀器要24小時開機，以保持晶體振蕩器的性能。按照JJG180-2002《電子測量儀器內石英晶體振蕩器檢定規程》的要求，對晶體振蕩器的外觀檢查及常規指標測試合格后，重點測量頻率源的輸出，下面我們以10MHz點為例，對FC881A型晶體振蕩器校準結果進行不確定度評定分析。

按照被檢晶體振蕩器說明書的要求，晶體振蕩器應在實驗室溫度21℃，相對濕度：46%的環境下，提前預熱1小時，標準器采用FLUCK生產的PM6685R的頻率計數器/校準器[1]。

1數學模型

根據測量結果，被檢晶體振蕩器的測量結果示值誤差可以表示為：

式中：

-被校表的頻率輸出。

-頻率計數器/校準器顯示的頻率值。

-頻率計數器/校準器的自身條件對測量結果的影響。

2校準結果不確定度來源

（1）被檢晶體振蕩器的10次獨立測量數據重復性引入的標準不確定度。

（2）標準器頻率計數器/校準器的準確度引入的不確定度。

（3）標準器頻率計數器/校準器的年老化率引入的不確定度。

（4）校準所處環境的溫度及相對濕度引入的不確定度[2]。

3不確定度評定

3.1 A類不確定度評定

10次獨立測量引入的標準不確定度分量

10次獨立校準結果如下（單位Hz）：

測量結果的實驗標準差：

故：

3.2 B類不確定度評定

（1）標準器頻率計數器/校準器的準確度引入的不確定度

根據頻率計數器/校準器的說明書指標查得，在10MHz點的準確度為：，

頻率計數器/校準器的準確度在區間內服從均勻分布，因此取

則

（2）標準器頻率計數器/校準器的年老化率引入的不確定度

根據頻率計數器/校準器的說明書得到它的年老化率為：，

頻率發生器/校準器的設置誤差在區間內服從均勻分布，因此取

則

（3）校準所處環境的溫度濕度引入的不確定度

檢定規程要求環境溫度在（15～30）℃范圍內，環境相對濕度：不大于80%。本次校準實驗室的環境溫度21℃，相對濕度：46%，滿足規程的要求，因此環境溫度和相對濕度的影響所引起的不確定度可以忽略不計。

（4）不確定度分量匯總

3.3 合成標準不確定度

以上不確定度各分量獨立不相關，按方和根得合成標準不確定度：

3.4 擴展不確定度

取包含因子，則擴展不確定度：

根據數據對齊原則，得擴展不確定度。

3.5 測量結果

被校FC881型晶體振蕩器在10MHz點10次測量的平均值為，因此測量結果可以表示為：，。

參考文獻

[1] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[M].北京：中國質檢出版社，2013.

[2] 電子測量儀器內石英晶體振蕩器檢定規程：JJG180-2002[M].北京：中國質檢出版社，2002.

作者簡介

謝秀飛（1983-），男，天津人;畢業院校：鄭州大學，專業：電氣工程及其自動化，學歷：本科，職稱：工程師，現就職單位：海洋石油工程股份有限公司，研究方向：工業儀表。

張翼飛（1978-），男，天津人;畢業院校：中國石油大學（華東），專業：電氣工程及其自動化，學歷：本科，職稱：工程師，現就職單位：海洋石油工程股份有限公司，研究方向：工業儀表。