Стандарты частоты и времени водородные Ч1-75Б, 52696-13

Назначение

Стандарты частоты и времени водородные Ч1-75Б (далее - стандарты Ч1-75Б, прибор) предназначены для использования в качестве источника высокоточных, высокостабильных по частоте, спектрально чистых синусоидальных сигналов с частотой 5, 10 и 100 МГц и импульсных сигналов времени с периодом 1 с.

Описание

Стандарт Ч1-75Б конструктивно выполнен в виде настольного прибора. Габариты прибора позволяют устанавливать его в стандартную радиотехническую стойку.

Стандарт Ч1-75Б состоит из следующих основных блоков: квантового водородного генератора с блоками управления внешним и внутренним термостатами и стабилизатором пучка, преобразователя частоты, узла синхронизации, блока управления и контроля, блока управления передней панели, узла индикации и блока питания.

Общий вид прибора приведен на рисунке 1.

Квантовый водородный генератор (КВГ) генерирует высокостабильный по частоте сигнал 1420,405 МГц, который поступает на вход преобразователя частоты. В преобразователе частоты образуются два сигнала промежуточной частоты - с частотами 20,405 МГц и 19,595 МГц. Сигнал с частотой 20,405 МГц поступает на вход блока синхронизации, где он используется для фазовой автоподстройки частоты кварцевого генератора 5 МГц по частоте КВГ.

Сигнал с частотой 19,595 МГц используется для автоматической настройки частоты резонатора КВГ на частоту линии излучения атомов водорода с помощью блока автоматической настройки резонатора (АНР). Для этого частота резонатора модулируется с частотой 87 Гц, из-за чего оказывается промодулированной амплитуда генерации КВГ.

Амплитудная модуляция сигнала КВГ выделяется амплитудным детектором, находящимся на выходе УПЧ 19,595 МГц, и сигнал модуляции подается на блок АНР. В блоке АНР сигнал модуляции с частотой 87 Гц, амплитуда которого зависит от расстройки частоты резонатора КВГ относительно частоты генерации КВГ, усиливается и подается на цифровой синхронный детектор, который вырабатывает сигнал ошибки в виде импульса, поступающего на суммирующий или инверсный вход реверсивного счетчика в зависимости от знака расстройки резонатора КВГ относительно линии излучения атомов водорода.

Сигнал с реверсивного счетчика поступает на блок управления и контроля, который подстраивает резонатор на частоту генерации КВГ.

Узел управления передней панели и узел индикации предназначены для индикации режимов работы отдельных узлов стандарта Ч1-75Б и индикации этих режимов на цифровом табло прибора, а также индикации возникающих неисправностей.

Блок управления и контроля обеспечивает также управление работой прибора дистанционно по интерфейсу канал общего пользования.

Блок питания обеспечивает питающими напряжениями все блоки и узлы прибора.

Схема опломбирования прибора приведена на рисунке 2.

Технические характеристики

Номинальные значения частот выходных синусоидальных сигналов, МГц.....5, 10, 100.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности по частоте........ ± 1 • 10-12.

Нестабильность частоты выходных синусоидальных сигналов (среднее квадратическое относительное двухвыборочное случайное отклонение частоты), не более:

13

при времени измерения:    1 с.....................................................2-10" ,

10 с....................................................310-14,

100 с...................................................7-10"15,

1 ч.....................................................2-10"15,

1 сут..................................................710-16.

Примечание. Нестабильность частоты за интервалы времени 100 с и более обеспечивается при точности поддержания окружающей температуры ± 0,5 °С и скорости изменения температуры не более 0,5 °С за 3 часа.

Пределы допускаемого среднего относительного изменения частоты выходных сигналов

за 1 сутки................................................................................................................................± 210-15.

Пределы допускаемого дополнительного относительного изменения частоты при изменении температуры окружающей среды (ТКЧ) в диапазоне рабочих температур, 1/ °С... ± 1,5-10-15.

Разрешающая способность корректора частоты при диапазоне перестройки частоты корректором 1 • 10-10....................................................................................................................... 1 • 10-15.

Эффективное значение напряжения выходных сигналов с частотой 5, 10, 100 МГц на нагрузке (50 ± 5) Ом, В.............................................................................................................от 0,8 до 1,2.

Уровень фазовых шумов (отношение шум/сигнал) в спектре выходного сигнала 5 МГц, дБ/Гц, не более:

при отстройке от несущей: 10 Гц...........................................................................минус 130;

100 Гц.........................................................................минус 140;

1; 10 кГц.....................................................................минус 150.

Параметры выходных импульсных сигналов времени с периодом 1 с:

-    амплитуда напряжения на нагрузке (50 ± 5) Ом, В______________________________________________от 2,5 до 5,0;

-    полярность..................................................................................................................положитель

ная;

-    длительность импульсов, мкс.................................................................................от 10 до 20;

-    длительность фронта импульсов, нс, не более.....................................................5;

-    нестабильность фронта импульсов, нс, не более.................................................0,5.

Напряжение питания, В:

-    переменное с частотой 50 Гц ........................................................................................ 220 ± 22;

-    или постоянное    ..................................................................................................от 22 до 30.

Мощность, потребляемая от сети питания с частотой 50 Гц, В*А, не более.......150.

Мощность, потребляемая от источника постоянного напряжения, Вт, не более..100.

Средняя наработка на отказ, ч, не менее......................................................................14000.

Габаритные размеры (высота х ширина х глубина), мм, не более...........................715x480x595.

Масса, кг, не более...........................................................................................................96.

Рабочие условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °С.............................................................................от 10 до 35;

относительная влажность воздуха при температуре 25 °С, %..................................до 80;

атмосферное давление, кПа............................................................................................от 84 до 106.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится в правом верхнем углу лицевой панели прибора сеткографическим способом и на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляра типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки прибора приведен в таблице 1.

Поверка

осуществляется по методике, изложенной в разделе 7 «Поверка прибора» документа «Стандарт частоты и времени водородный Ч1-75Б. Руководство по эксплуатации. ЯНТИ.411146.042 РЭ», утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 30 ноября 2012 г.

Перечень эталонов, применяемых при поверке, приведен в таблице 2. Таблица 2

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в документе «Стандарт частоты и времени водородный Ч1-75Б. Руководство по эксплуатации. ЯНТИ.411146.042 РЭ».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к стандартам частоты и времени водородным Ч1-75Б

ГОСТ 23512-98 «Стандарты частоты и времени. Общие технические требования и методы испытаний».

ЯНТИ.411146.042 ТУ Стандарт частоты и времени водородный Ч1-75Б. Технические

условия.

Рекомендации к применению

Выполнение работ и (или) оказание услуг по обеспечению единства измерений. Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции иных видов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.