中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范2通信信號(hào)分析儀校準(zhǔn)規(guī)范s6發(fā)布 6實(shí)施國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局 發(fā)布2通信信號(hào)分析儀校準(zhǔn)規(guī)范ns

2歸 口 單 位:全國光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員主要起草單位:國家通信計(jì)量站參加起草單位:江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院中國計(jì)量科學(xué)研究院本規(guī)范委托全國光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:黃震國家通信計(jì)量站陳龍泉國家通信計(jì)量站孫小強(qiáng)國家通信計(jì)量站參加起草人:武 軍江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院)徐 楠中國計(jì)量科學(xué)研究院)目 錄引言………………………

Ⅲ)1范圍……………………2引用文件………………3術(shù)語……………………4概述……………………5計(jì)量特性………………1光輸入口回波損耗…………………2光通道等效有效值噪聲……………3平均光功率…………4消光比示值…………5光參考接收機(jī)………………………6光參考接收機(jī)頻率衰減……………7電通道………………8電通道上升時(shí)間……………………9直流增益……………

1)1)1)2)2)2)2)2)3)3)3)3)3)3)0時(shí)間間隔測(cè)量……………………

4)6校準(zhǔn)條件………………1環(huán)境條件……………2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備………………7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………1校準(zhǔn)項(xiàng)目……………2校準(zhǔn)前準(zhǔn)備…………3外觀和工作正常性檢查……………4眼圖測(cè)量功能檢查…………………5光輸入口回波損耗…………………6光通道等效有效值噪聲……………7平均光功率…………8消光比示值誤差……………………9光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差…………

4)4)4)5)5)6)6)6)6)7)7)8)8)0光參考接收機(jī)頻率衰減的誤差…………………

9)1電通道標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差………………

)2電通道上升時(shí)間…………………

)3直流增益誤差……………………

)4時(shí)間間隔測(cè)量誤差………………

)8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………

)Ⅰ9復(fù)校時(shí)間間隔 )附錄A 推薦原始記錄格式 )附錄B 推薦校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式 )附錄C 通信信號(hào)分析儀校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度評(píng)定示例 )附錄D 基于光外差法的光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬頻率響應(yīng)誤差測(cè)試方法 )Ⅱ引言0國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則1通用計(jì)量術(shù)語及定義2測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本校準(zhǔn)規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。Ⅲ通信信號(hào)分析儀校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于工作原理采用等效時(shí)間采樣的、標(biāo)稱模擬帶寬不高于0z的通信信號(hào)分析儀的校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用了下列文件:3通信用光功率計(jì)檢定規(guī)程8數(shù)字存儲(chǔ)示波器校準(zhǔn)規(guī)范T7) 與同步數(shù)字系列有關(guān)的設(shè)備和系統(tǒng)的光接口l)凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本規(guī)范凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改單適用于本文件。術(shù)語眼圖m使用示波器觀測(cè)傳輸信號(hào)

,當(dāng)示波器的水平掃描周期和被測(cè)信號(hào)碼元定時(shí)同步時(shí),示波器就能顯示類似人眼的圖形,這一圖形稱為眼圖,如圖1所示。眼圖模板mk

圖1眼圖。

、眼圖模板是判斷眼圖測(cè)試結(jié)果是否合格的依據(jù) 眼圖模板規(guī)定了邏輯 1 電平邏輯”電平的容限,以及上升時(shí)間、下降時(shí)間的容限。如圖1中3部分的組合為一眼圖模板。消光比oER通信信號(hào)分析儀的消光比

)示值由式)計(jì)算得到。R1) )1式中10分別為邏輯”平均光功率、邏輯”平均光功率。如圖2所示,通信信號(hào)分析儀選取所顯示眼圖中間的0時(shí)間間隔部分,向垂直軸投影作直方圖,直方圖的中心值平均值分別記做。概述

圖2通信信號(hào)分析儀中邏輯”平均光功率、邏輯”平均光功率的定義通信信號(hào)分析儀,又稱眼圖儀或光示波器,是對(duì)光纖數(shù)字通信測(cè)量系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)進(jìn)行眼圖分析的測(cè)量?jī)x器。通信信號(hào)分析儀一般由光參考接收機(jī)和示波器兩大部分組成,原理如圖3所示。光參考接收機(jī),具有低通濾波器的特性,主要完成光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換功能。示波器一般為等效時(shí)間采樣型數(shù)字示波器,通常工作在外觸發(fā)方式下,主要完成眼圖顯示、分析及相關(guān)參數(shù)測(cè)量功能。圖3通信信號(hào)分析儀原理框圖注:表示光纖連接下同; 表示電纜連接下同。計(jì)量特性光輸入口回波損耗B多模光纖、B單模光纖)光通道等效有效值噪聲W0)平均光功率 : 。輸入信號(hào)有效波長(zhǎng)范圍

m光功率監(jiān)測(cè)范圍:。最大允許誤差:5。2 消光比示值最大允許誤差

:。光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬5。頻率響應(yīng)誤差:。光參考接收機(jī)頻率衰減 :

/ ) 。光參考接收機(jī)的傳遞函數(shù)

符合T

36

附錄B的規(guī)定 該傳遞函數(shù)可用四階貝塞爾湯姆遜響應(yīng)函數(shù)表征,見式。5H=1y23 5r式中pjr

ypr00=信號(hào)比特率。光參考接收機(jī)頻率衰減標(biāo)稱值:見表。光參考接收機(jī)頻率衰減最大允許誤差:見表。表1光參考接收機(jī)頻率衰減及其最大允許誤差頻率r0)衰減標(biāo)稱值B最大允許誤差Br0—r13r43r03r93r03r53r73r49r54r90r45r50電通道 : 。標(biāo)稱帶寬0z頻率響應(yīng)誤差:。電通道上升時(shí)間s直流增益最大允許誤差

:2。311最大允許誤差: 。注:以上所有指標(biāo)都不是用于合格性判定的依據(jù),僅供參考。校準(zhǔn)條件環(huán)境條件 :( )。1環(huán)境溫度:5℃。2相對(duì)濕度

不大于03電源電壓;頻率。4實(shí)驗(yàn)室應(yīng)無影響測(cè)量結(jié)果的機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備脈沖碼型發(fā)生器圖案類型:偽隨機(jī)序列、可編程規(guī)則碼。速率范圍05。頻率準(zhǔn)確度:6。微波信號(hào)源頻率范圍00。功率穩(wěn)定度℃。外調(diào)制光發(fā)射機(jī))標(biāo)稱波長(zhǎng)。)調(diào)制帶寬:不低于5。光功率計(jì)工作波長(zhǎng)。)定標(biāo)波長(zhǎng)±。)測(cè)量范圍:~。)測(cè)量不確定度:不超過4 ,不超2 。)線性度:不超過。可變光衰減器工作波長(zhǎng)。衰減范圍,連續(xù)可調(diào)。插入損耗:不大于。最大允許誤差:。穩(wěn)定激光源)中心波長(zhǎng)±。輸出功率:不小于。輸出功率短期穩(wěn)定度:不超過B5。4光回波損耗測(cè)試儀)工作波長(zhǎng)±。測(cè)量范圍:。最大允許誤差:。示波器校準(zhǔn)儀直流電壓范圍。直流電壓最大允許誤差:±5示值。時(shí)標(biāo)信號(hào)周期范圍。時(shí)標(biāo)信號(hào)周期最大允許誤差:7。快沿脈沖發(fā)生器脈沖上升時(shí)間:。寬帶光接收機(jī)模擬帶寬:0。工作波長(zhǎng)。寬帶示波器模擬帶寬:0。直流增益最大允許誤差:2。微波功率計(jì)和功率傳感器頻率范圍15。電平測(cè)量最大允許誤差:2。幅度平坦度:2。校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目 。校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表見表2

表2校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表序號(hào)項(xiàng)目名稱1光輸入口回波損耗2光通道等效有效值噪聲3平均光功率4消光比示值誤差5光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差6光參考接收機(jī)頻率衰減的誤差7電通道標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差8電通道上升時(shí)間9直流增益誤差0時(shí)間間隔測(cè)量誤差5校準(zhǔn)前準(zhǔn)備進(jìn)行各項(xiàng)目校準(zhǔn)時(shí)

,所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)儀器、

配套設(shè)備,

以及被校通信信號(hào)分析儀以下簡(jiǎn)稱被校儀表均應(yīng)按照說明書要求進(jìn)行預(yù)熱。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、配套設(shè)備,以及被校儀表應(yīng)置于穩(wěn)定的隔振平臺(tái)上,連接光纖可靠固定,光纖接頭及其連接器經(jīng)過必要的清潔。外觀和工作正常性檢查采用目視方式對(duì)被校儀表的外觀及工作正常性進(jìn)行檢查

被校儀表的外形結(jié)構(gòu)應(yīng)完好,開關(guān)、按鍵、旋鈕等操作靈活可靠,標(biāo)志清晰明確,外露件不應(yīng)有松動(dòng)和機(jī)械損傷。被校儀表應(yīng)配有光采樣模塊或者光電混合采樣模塊且被校儀表包括所配模塊具有完成校準(zhǔn)所需的全部附件。將被校儀表通電。被校儀表顯示菜單內(nèi)容應(yīng)完整,菜單所顯示的模塊、通道等信息應(yīng)和實(shí)際配置一致。通過面板按鍵操作或者菜單設(shè)置,應(yīng)能完成模塊、通道、觸發(fā)源等配置。將2的檢查結(jié)果記錄到附錄1中。眼圖測(cè)量功能檢查按圖4所示連接儀表。 ,被校儀表的觸發(fā)方式設(shè)置為外觸發(fā)模式類型,以及濾波器對(duì)應(yīng)的眼圖模板。

選擇被校儀表光參考接收機(jī)的濾波器設(shè)置脈沖碼型發(fā)生器的工作速率與被校儀表光參考接收機(jī)的濾波器類型一致,發(fā)送圖案設(shè)置為偽隨機(jī)序列。圖4眼圖測(cè)量功能檢查儀表連接示意圖運(yùn)行被校儀表,被校儀表應(yīng)顯示如圖1所示的圖形。模板和眼圖之間應(yīng)有一定余量,無任何采樣點(diǎn)進(jìn)入模板內(nèi)部。檢查結(jié)果記錄到附錄2中。改變被校儀表光參考接收機(jī)的濾波器類型、眼圖模板、脈沖碼型發(fā)生器的工作速率,并保持一致,重復(fù)4操作,逐一檢查不同濾波器類型被校儀表的眼圖測(cè)量功能。光輸入口回波損耗按圖5所示連接儀表。圖5光輸入口回波損耗校準(zhǔn)儀表連接示意圖根據(jù)光回波損耗測(cè)試儀使用說明書的規(guī)定,對(duì)該儀表進(jìn)行初始化、自校準(zhǔn)。6將光回波損耗測(cè)試儀輸出端的測(cè)試光纖與被校儀表光輸入口相連接,設(shè)定光回波損耗測(cè)試儀光源的波長(zhǎng),讀取測(cè)量結(jié)果,記錄到附錄3中。改變光回波損耗測(cè)試儀的測(cè)試波長(zhǎng),重復(fù)3操作。光通道等效有效值噪聲按照被校儀表使用說明書的要求

進(jìn)行濾波器設(shè)置。完成光通道的消光比或黑電平校準(zhǔn)。讀取此時(shí)被校儀表顯示的光功率有效值,即為光通道等效噪聲值。將結(jié)果記錄到附錄4中。改變?yōu)V波器設(shè)置,重復(fù)2操作。平均光功率 — 。 。校準(zhǔn)方法參考

3的

按圖6所示連接儀表圖6平均光功率校準(zhǔn)儀表連接示意圖設(shè)置被校儀表光通道的波長(zhǎng)為000。設(shè)置穩(wěn)定激光光源、可變光衰減器、光功率計(jì)的波長(zhǎng)和被校儀表的設(shè)置一致。將可變光衰減器輸出端,通過光纖活動(dòng)連接器連接至光功率計(jì)。調(diào)整可變光衰減器的衰減量,使光功率計(jì)的指示值處于被校儀表技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的光功率監(jiān)測(cè)范圍的下限。待示值穩(wěn)定后,讀取光功率計(jì)示值i,單位為。此步驟重復(fù)n次n≥。數(shù)據(jù)記錄至附錄5中。將可變光衰減器輸出端

,通過光纖活動(dòng)連接器連接至被校儀表的輸入口。設(shè)置被校儀表的觸發(fā)方式為內(nèi)觸發(fā)或自由運(yùn)行模式,調(diào)整垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)、垂直偏置,使得被校儀表顯示的掃線處于全屏幕的0附近。啟動(dòng)被校儀表的平均光功率測(cè)量功能,單位為,待示值穩(wěn)定后,讀取被校儀表的示值i。此步驟重復(fù)n次n≥。數(shù)據(jù)記錄至附錄5中。測(cè)試過程中保持被校儀表垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)、垂直偏置的設(shè)置不變。分別計(jì)算光功率計(jì)示值i、被校儀表示值n次測(cè)量結(jié)果的平均值,分別得到ab。將結(jié)果記錄附錄5中。減少可變光衰減器的示值建議調(diào)整間隔不超過使光功率計(jì)顯示下一個(gè)校準(zhǔn)功率點(diǎn),重復(fù)5操作,得到不同校準(zhǔn)點(diǎn)的光功率計(jì)和被校儀表的示值,直到被校儀表光功率監(jiān)測(cè)范圍的上限。在整個(gè)光功率監(jiān)測(cè)范圍內(nèi),被校儀表的掃線應(yīng)處于全屏幕的00范圍內(nèi)。隨著輸入功率增大,若顯示的掃線超過全屏幕的0時(shí),則應(yīng)通過調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)、垂直偏置等參數(shù),確保該掃線保持在全屏幕的0附近,直到光功率監(jiān)測(cè)范圍的上限。分別改變穩(wěn)定激光光源、可變光衰減器、光功率計(jì)和被校儀表的測(cè)試波長(zhǎng)并7保持一致,重復(fù)7操作。消光比示值誤差按圖7)所示連接儀表。設(shè)置寬帶示波器的觸發(fā)方式為外觸發(fā)模式。))圖7消光比示值誤差校準(zhǔn)儀表連接示意圖根據(jù)被校儀表光參考接收機(jī)濾波器類型設(shè)置脈沖碼型發(fā)生器的工作速率。分別設(shè)置脈沖碼型發(fā)生器圖案為全全,從寬帶示波器分別讀取對(duì)應(yīng)的符號(hào)”電平、符號(hào)”電平,將數(shù)據(jù)記錄到附錄1中。按式)計(jì)算得到消光比0,作為參考值,記錄到附錄3中。

“” 0g符號(hào)

電平) )符號(hào)電平按圖7)所示連接儀表。設(shè)置脈沖碼型發(fā)生器的圖案為1偽隨機(jī)序列。設(shè)置被校儀表的觸發(fā)方式為外觸發(fā)模式,被校儀表光通道的波長(zhǎng)為外調(diào)制光發(fā)射機(jī)光源的標(biāo)稱波長(zhǎng),選通與脈沖碼型發(fā)生器工作速率對(duì)應(yīng)的光參考接收機(jī)濾波器。適當(dāng)設(shè)置可變光衰減器的衰減量確保被校儀表所顯示的眼圖清晰并且眼圖位于屏幕中間垂直方向覆蓋約00屏幕范圍。開啟被校儀表的平均光功率測(cè)量功能,讀取示值,將所設(shè)參數(shù)、平均光功率示值記錄到附錄2中。按照被校儀表使用說明書提供的自校準(zhǔn)方法和要求對(duì)被校儀表進(jìn)行消光比或者黑電平自校準(zhǔn)。待自校準(zhǔn)完成后,輸入光信號(hào)并啟動(dòng)消光比測(cè)量功能,單位設(shè)置為。待消光比示值穩(wěn)定后,讀取該示值x。消光比示值誤差δ按式)計(jì)算。將數(shù)據(jù)記錄到附錄3中。

δx-0 ,

)根據(jù)被校儀表所配光參考接收機(jī)的濾波器類型率,重復(fù)5操作。光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差按圖8所示連接儀表。8

改變脈沖碼型發(fā)生器的工作速圖8光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差和頻率衰減誤差校準(zhǔn)儀表連接示意圖設(shè)置被校儀表的觸發(fā)方式為內(nèi)觸發(fā)或自由運(yùn)行模式,光參考接收機(jī)的濾波器置于關(guān)閉狀態(tài)。設(shè)置微波信號(hào)源的輸出頻率為0z基準(zhǔn)頻率適當(dāng)設(shè)置輸出電平不超過被校儀表最大垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的8倍由微波功率計(jì)測(cè)量得到輸入外調(diào)制光發(fā)射機(jī)的信號(hào)幅度值。調(diào)整可變光衰減器,用光功率計(jì)監(jiān)視平均光功率值,使得輸入被校儀表的平均光功率在其監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)。調(diào)整被校儀表的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)、垂直偏置,使得顯示的信號(hào)波形覆蓋全屏幕的0左右。開啟被校儀表的信號(hào)幅度測(cè)量功能,待示值穩(wěn)定后,讀取該示值H0,記錄到附錄7中。將微波信號(hào)源的輸出頻率設(shè)置為被校儀表光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬的上限頻率,由微波功率計(jì)監(jiān)視輸入外調(diào)制光發(fā)射機(jī)的信號(hào)幅度值,該值應(yīng)與3中的測(cè)得值保持一致。必要時(shí),可調(diào)整微波信號(hào)源的輸出幅度值,以滿足上述要求。在被校儀表輸入端用光功率計(jì)監(jiān)測(cè)輸入光功率,適當(dāng)調(diào)整可變光衰減器,確保光功率示值和3的示值保持一致。待被校儀表幅度示值穩(wěn)定后,讀取該示值H記錄到附錄7中。光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬上限頻率的頻率響應(yīng)誤差δ相對(duì)于基準(zhǔn)頻率按式)計(jì)算。將數(shù)據(jù)記錄到附錄7中。δgH) 式中H0為基準(zhǔn)頻率的幅度H為標(biāo)稱帶寬上限頻率)的幅度。光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差也可使用基于光外差原理的校準(zhǔn)方法,詳細(xì)步驟參見附錄。光參考接收機(jī)頻率衰減的誤差按圖8所示連接儀表。設(shè)置被校儀表的觸發(fā)方式為內(nèi)觸發(fā)或自由運(yùn)行模式,于開啟狀態(tài),該濾波器的信號(hào)速率為。

光參考接收機(jī)的濾波器置設(shè)置微波信號(hào)源的輸出頻率為0基準(zhǔn)頻率適當(dāng)設(shè)置輸出電平不超過被校儀表最大垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的8倍由微波功率計(jì)測(cè)量得到輸入外調(diào)制光發(fā)射機(jī)的信號(hào)幅度值。調(diào)整可變光衰減器,用光功率計(jì)監(jiān)視平均光功率值,使得輸入被校儀表的平均光功率在其監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)。調(diào)整被校儀表的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)、垂直偏置,使得顯示的信號(hào)波形覆蓋全屏幕的0左右。開啟被校儀表的信號(hào)幅度測(cè)量功能,待示值穩(wěn)定后,讀取該示值,記錄到附錄8中。9將微波信號(hào)源的輸出頻率設(shè)置為大于基準(zhǔn)頻率的其他頻率,由微波功率計(jì)監(jiān)視輸入外調(diào)制光發(fā)射機(jī)的信號(hào)幅度值,該值應(yīng)與3中的測(cè)得值保持一致。必要時(shí),可調(diào)整微波信號(hào)源的輸出幅度。在被校儀表輸入端用光功率計(jì)監(jiān)測(cè)輸入光功率,適當(dāng)調(diào)整可變光衰減器,確保光功率示值和3的示值保持一致。待被校儀表幅度示值穩(wěn)定后,讀取該數(shù)值記錄到附錄8中。該頻率的頻率衰減實(shí)際值i相對(duì)于基準(zhǔn)頻率)按式)計(jì)算。將數(shù)據(jù)記錄到附錄8中。i=gi) )式中H0為基準(zhǔn)頻率的幅度i為該頻率的幅度: , 式中H0為基準(zhǔn)頻率的幅度i為該頻率的幅度頻率衰減誤差i按式)計(jì)算。將數(shù)據(jù)記錄到附錄8中。: ii0 )式中0為該頻率的頻率衰減標(biāo)稱值數(shù)值參見本規(guī)范表i為該頻率的頻率衰減實(shí)際值。按照表1所列頻率,依次設(shè)置微波信號(hào)源的輸出頻率,最大至0,重復(fù)6操作,得到其他頻率的頻率衰減誤差i。8光參考接收機(jī)頻率衰減的誤差也可使用基于光外差原理的校準(zhǔn)方法,具體方法可參考附錄。電通道標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差校準(zhǔn)方法參考8的。按圖9所示連接儀表。將被校儀表的觸發(fā)方式設(shè)置于內(nèi)觸發(fā)或自由運(yùn)行模式,并啟動(dòng)信號(hào)幅度測(cè)量功能。圖9電通道標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差校準(zhǔn)儀表連接示意圖設(shè)置微波信號(hào)源的輸出信號(hào)頻率為基準(zhǔn)頻率一般為0輸出電平為。由微波功率計(jì)對(duì)輸入被校儀表的信號(hào)幅度進(jìn)行定標(biāo)。調(diào)整被校儀表的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和垂直偏置,使得被校儀表顯示的波形居中,并且覆蓋全屏幕高度的約0。讀取被校儀表的幅度示值H0,作為基準(zhǔn)幅度,記錄到附錄9中。將微波信號(hào)源的輸出頻率設(shè)置為被校儀表電通道標(biāo)稱帶寬的上限頻率

,由微波功率計(jì)定標(biāo),確保其示值與2中的定標(biāo)值保持一致必要時(shí)調(diào)整微波信號(hào)源的輸出幅度設(shè)置待被校儀表示值穩(wěn)定后讀取被校儀表的幅度示值H記錄到附錄9中。0標(biāo)稱帶寬上限頻率)的頻率響應(yīng)誤差δ相對(duì)于基準(zhǔn)頻率)按式)計(jì)算。將數(shù)據(jù)記錄到附錄。δgH) 式中H0為基準(zhǔn)頻率的幅度H為標(biāo)稱帶寬上限頻率)的幅度。電通道上升時(shí)間 — 。 。校準(zhǔn)方法參考

8的

按圖0所示連接儀表

將被校儀表的觸發(fā)方式設(shè)置于外觸發(fā)模式,并啟動(dòng)信號(hào)上升時(shí)間測(cè)量功能。圖0電通道上升時(shí)間校準(zhǔn)儀表連接示意圖調(diào)整被校儀表的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)、垂直偏置,掃描時(shí)間因數(shù),使得被校儀表顯示如圖1所示的波形。設(shè)置被校儀表的上升時(shí)間起止點(diǎn)分別為幅度的0和0,并讀取該示值,記錄到附錄0中。圖1上升時(shí)間波形直流增益誤差 — 。 。校準(zhǔn)方法參考

8的

按圖2所示連接儀表

將被校儀表的觸發(fā)方式設(shè)置于內(nèi)觸發(fā)或自由運(yùn)行模式,采用平均測(cè)量模式,被校儀表垂直偏置設(shè)置為。圖2直流增益誤差校準(zhǔn)儀表連接示意圖按照附錄1所列輸入直流電壓,設(shè)置示波器校準(zhǔn)儀分別輸出正直流電壓+、負(fù)直流電壓-,被校儀表顯示的掃線高度分別位于屏幕的0附近和0附近。打開游標(biāo)測(cè)量功能將游標(biāo)分別移動(dòng)至掃線的中央分別讀取掃線的電壓測(cè)量值U+U-。直流增益實(shí)際值G按式)計(jì)算,直流增益誤差G按式)計(jì)算。將1上述結(jié)果記錄到附錄1中。

G+GU+U-

)=GG 0G=G

)式中0為直流增益標(biāo)稱值,通常等于。按照附錄1中的要求,分別改變示波器校準(zhǔn)儀的輸出電壓、被校儀表的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù),重復(fù)。時(shí)間間隔測(cè)量誤差 — 。 。校準(zhǔn)方法參考

8的

按圖3所示連接儀表

設(shè)置被校儀表的觸發(fā)方式為外觸發(fā)模式,并啟動(dòng)信號(hào)周期測(cè)量功能。圖3時(shí)間間隔測(cè)量誤差校準(zhǔn)儀表連接示意圖設(shè)置被校儀表掃描時(shí)間因數(shù),并設(shè)置示波器校準(zhǔn)儀時(shí)標(biāo)信號(hào)的周期掃描時(shí)間因數(shù)的6倍調(diào)整被校儀表的垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù),使得被校儀表顯示穩(wěn)定的周期信號(hào)。讀取被校儀表的周期示值T,按式)計(jì)算時(shí)間間隔測(cè)量誤差δ。將掃描時(shí)間因數(shù)、示波器校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)信號(hào)周期、被校儀表周期示值T,以及時(shí)間間隔測(cè)量誤差δ記錄到附錄2中。δ T

)= 改變被校儀表的掃描時(shí)間因數(shù),重復(fù)2操作。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)通信信號(hào)分析儀校準(zhǔn)后,出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書至少應(yīng)包含以下信息:標(biāo)題,校準(zhǔn)證書;實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同證書的唯一性標(biāo)識(shí)如編號(hào)每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識(shí);客戶的名稱和地址;被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)說明被校對(duì)象的接收日期;如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明;校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);2本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;校準(zhǔn)環(huán)境的描述;校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說明;對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范偏離的說明;校準(zhǔn)證書及校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書的聲明。復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。復(fù)校時(shí)間間隔建議為2個(gè)月。3附錄A外觀和工作正常性檢查

推薦原始記錄格式型號(hào)出廠編號(hào)外觀開關(guān)、按鍵、旋鈕菜單正常/完好正常/完好正常/完好非正常狀態(tài)情況描述非正常狀態(tài)情況描述非正常狀態(tài)情況描述眼圖測(cè)量功能檢查濾波器眼圖顯示光輸入口回波損耗測(cè)試波長(zhǎng)m測(cè)量結(jié)果B光通道等效有效值噪聲帶寬濾波器狀態(tài)光通道等效有效值噪聲平均光功率m光功率計(jì)m被校儀表mi標(biāo)準(zhǔn)值Pai示值Pb04消光比示值誤差寬帶示波器示值符號(hào)”電平符號(hào)”電平被校儀表設(shè)置信號(hào)速率s信號(hào)波長(zhǎng)nm濾波器輸入平均光功率dBm垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)v垂直偏置μW消光比示值誤差參考值B示值B示值誤差B光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差標(biāo)稱帶寬濾波器:關(guān)閉)頻率幅度示值頻率響應(yīng)誤差B基準(zhǔn)頻率0zH0—標(biāo)稱帶寬上限頻率H光參考接收機(jī)頻率衰減的誤差濾波器頻率幅度示值頻率衰減B標(biāo)稱值0實(shí)際值i誤差i=0基準(zhǔn)頻率)0——0104000900050704050904055電通道標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差標(biāo)稱帶寬頻率幅度值頻率響應(yīng)誤差B基準(zhǔn)頻率0zH0—標(biāo)稱帶寬上限頻率H電通道上升時(shí)間掃描時(shí)間因數(shù)上升時(shí)間直流增益誤差垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)輸入直流電壓被校儀表示值實(shí)際增益G誤差ΔG+-U+U-1V32V65V5V5V0V0V0V0V0V0V0V0V0V0V0V0V時(shí)間間隔測(cè)量誤差掃描時(shí)間因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值T0示值T測(cè)量誤差δ6附錄B眼圖測(cè)量功能檢查

推薦校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式濾波器眼圖顯示光輸入口回波損耗測(cè)試波長(zhǎng)m測(cè)量結(jié)果B擴(kuò)展不確定度光通道等效有效值噪聲帶寬濾波器光通道等效有效值噪聲平均光功率標(biāo)稱波長(zhǎng)mmm擴(kuò)展不確定度00消光比示值誤差信號(hào)速率信號(hào)波長(zhǎng)濾波器輸入平均光功率dBm垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)垂直偏置B參考值示值示值誤差擴(kuò)展不確定度光參考接收機(jī)標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差基準(zhǔn)頻率0z 濾波器:關(guān)閉標(biāo)稱帶寬上限頻率頻率響應(yīng)誤差B7 光參考接收機(jī)頻率衰減的誤差基準(zhǔn)頻率:濾波器頻率頻率衰減實(shí)際值BBf0= 電通道標(biāo)稱帶寬的頻率響應(yīng)誤差基準(zhǔn)頻率0z標(biāo)稱帶寬上限頻率頻率響應(yīng)誤差B電通道上升時(shí)間掃描時(shí)間因數(shù)上升時(shí)間擴(kuò)展不確定度直流增益誤差垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)實(shí)際增益誤差擴(kuò)展不確定度1V2V5V0V0V0V0V8時(shí)間間隔測(cè)量誤差掃描時(shí)間因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值示值擴(kuò)展不確定度示值誤差9附錄C通信信號(hào)分析儀校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度評(píng)定示例平均光功率測(cè)量模型采用間接測(cè)試法對(duì)通信信號(hào)分析儀平均光功率示值作校準(zhǔn),測(cè)量模型為式中:

x0tlλdzs )x被校儀表示值;0標(biāo)準(zhǔn))光功率計(jì)示值t光源功率穩(wěn)定性的影響l標(biāo)準(zhǔn))光功率計(jì)線性度的影響;λ被校儀表光譜響應(yīng)度的影響d被校儀表示值分辨力的影響z不同光纖參數(shù)的影響;s被校儀表測(cè)量重復(fù)性的影響。本測(cè)量模型為線性測(cè)量模型,且對(duì)應(yīng)于所有輸入量的靈敏系數(shù)的絕對(duì)值均等于。測(cè)量不確定度分量根據(jù)式)給出的測(cè)量模型,共有7個(gè)影響量,包括標(biāo)準(zhǔn))光功率計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)、光源功率穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn))光功率計(jì)線性度、不同光纖參數(shù)、被校儀表光譜響應(yīng)度、示值分辨力,以及測(cè)量重復(fù)性。標(biāo)準(zhǔn)光功率計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)的影響標(biāo)準(zhǔn))光功率計(jì)校準(zhǔn)證書給出的擴(kuò)展不確定度為8,以分貝為單位是,并指出包含因子k=2。于是2BB2光源功率穩(wěn)定性的影響t穩(wěn)定激光源的計(jì)量證書給出m光源的功率穩(wěn)定度為B5以均勻分布估計(jì),于是標(biāo)準(zhǔn)

BB3光功率計(jì)線性度的影響l3標(biāo)準(zhǔn))光功率計(jì)校準(zhǔn)證書給出在定標(biāo)點(diǎn)0)外需要考慮的線性度為,以均勻分布估計(jì)。于是3BB30被校儀表光譜響應(yīng)度的影響λ參照同類型探測(cè)器指標(biāo)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)得到,在m范圍內(nèi),光譜響應(yīng)度為4,以分貝為單位是,以均勻分布估計(jì)。于是3BB3被校儀表示值分辨力的影響d被校儀表示值分辨力為,以均勻分布估計(jì)。于是2 B2 被校儀表測(cè)量重復(fù)性的影響s由于標(biāo)準(zhǔn))光功率計(jì)的測(cè)量重復(fù)性非常好,約為B可以忽略不計(jì),這里主要考慮被校儀表的測(cè)量重復(fù)性。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn))光功率計(jì)示值為m時(shí),在同等條件下,重復(fù)測(cè)量3次,被校儀表的示值分別為、、。采用極差法得到標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

Xx-Xn-B==

9不同光纖參數(shù)的影響z使用不同光纖,光纖參數(shù)差異對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),這部分影響不超過,以均勻分布估計(jì)。于是3BB3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表1給出各不確定度分量的匯總表。表1平均光功率不確定度分量匯總表輸入量i估計(jì)值xidBm標(biāo)準(zhǔn)不確定度概率分布靈敏系數(shù)ci不確定度分量P005正態(tài)15t09均勻19l03均勻13λ01均勻11d09均勻19s08正態(tài)18z05均勻15Pxm B1考慮到被校儀表測(cè)量重復(fù)性和示值分辨力引入的不確定度分量重復(fù)貢獻(xiàn),合成時(shí)僅保留較大一個(gè)本例中保留測(cè)量重復(fù)性引入的分量。ucPx=擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,于是擴(kuò)展不確定度為UB

B光輸入口回波損耗測(cè)量模型光輸入回波損耗由光回波損耗測(cè)試儀直接測(cè)量得到,測(cè)量模型為式中:

x0ds )x被校儀表光輸入口回波損耗;0光回波損耗測(cè)試儀示值;d示值分辨力的影響;s測(cè)量重復(fù)性的影響。本測(cè)量模型為線性測(cè)量模型,且對(duì)應(yīng)于所有輸入量的靈敏系數(shù)的絕對(duì)值均等于。測(cè)量不確定度分量根據(jù)式)給出的測(cè)量模型,共有3個(gè)影響量,包括光回波損耗測(cè)試儀測(cè)量不準(zhǔn)、測(cè)量重復(fù)性、示值分辨力。光回波損耗測(cè)試儀測(cè)量不準(zhǔn)的影響已知光回波損耗測(cè)試儀的最大允許誤差為,以均勻分布估計(jì)。于是3BB3光回波損耗測(cè)試儀示值分辨力的影響d光回波損耗測(cè)試儀的示值分辨力為,以均勻分布估計(jì)。于是2 B2 光回波損耗測(cè)試儀測(cè)量重復(fù)性的影響s在同等條件下,重復(fù)測(cè)量3次,示值分別為。采用極差法得到標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

Xx-XnBB==

9合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表2給出各不確定度分量的匯總表。2表2光輸入口回波損耗不確定度分量匯總表輸入量i估計(jì)值xidB標(biāo)準(zhǔn)不確定度概率分布靈敏系數(shù)ci不確定度分量R093均勻13d09均勻19s08正態(tài)18RxB B考慮到光回波損耗測(cè)試儀的測(cè)量重復(fù)性和分辨力引入的不確定度分量重復(fù)貢獻(xiàn),合成時(shí)僅保留較大一個(gè)本例中保留測(cè)量重復(fù)性引入的分量。擴(kuò)展不確定度

=

B取包含因子k=2,于是擴(kuò)展不確定度為UB消光比測(cè)量模型采用間接測(cè)試法對(duì)通信信號(hào)分析儀消光比做校準(zhǔn)

,由寬帶示波器作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),其測(cè)量結(jié)果為參考值。被校儀表消光比的示值誤差δ可表示為δx-0但考慮到測(cè)量系統(tǒng)存在的各種影響量,測(cè)量模型為式中:

δx-012345 )x被校儀表的消光比示值;0測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的消光比示值;1被校儀表測(cè)量重復(fù)性的影響;2被校儀表光功率測(cè)量不準(zhǔn)的影響,3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量重復(fù)性的影響;4光調(diào)制信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)被校儀表示值的影響;5光調(diào)制信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)示值的影響。本測(cè)量模型為線性測(cè)量模型,且對(duì)應(yīng)于所有輸入量的靈敏系數(shù)的絕對(duì)值均等于。測(cè)量不確定度分量根據(jù)式)給出的測(cè)量模型,共有6個(gè)影響量,包括被校儀表的測(cè)量重復(fù)性、光功率測(cè)量不準(zhǔn),測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的幅度測(cè)量不準(zhǔn)、測(cè)量重復(fù)性,以及光調(diào)制信號(hào)發(fā)生器的穩(wěn)定性對(duì)消光比值的影響。被校儀表測(cè)量重復(fù)性的影響1對(duì)一被測(cè)信號(hào),在同等條件下重復(fù)測(cè)量5次,測(cè)量數(shù)據(jù)詳見表。3表3被校儀表消光比測(cè)量重復(fù)性數(shù)據(jù)序號(hào)i測(cè)量結(jié)果iB172837455 8平均值Ex7實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差x= 1nx2k n1 i1由被校儀表測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為B被校儀表光功率測(cè)量不準(zhǔn)的影響2被校儀表的消光比示值x,是由被校儀表通過分別測(cè)量符號(hào)”的平均光功率)和符號(hào)”的平均光功率按式)計(jì)算得到。x1

)0式中:

=0

)符號(hào)”平均光功率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;符號(hào)”平均光功率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。被校儀表測(cè)量平均光功率的最大允許誤差為5,以均勻分布估計(jì)。于是,測(cè)量符號(hào)符號(hào)”相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為5 9代入)計(jì)算得到

3B測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量重復(fù)性的影響3由測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)寬帶示波器)測(cè)量符號(hào)”電平、符號(hào)”電平按式)計(jì)算得到消光比參考值。01對(duì)一被測(cè)信號(hào),在同等條件下重復(fù)測(cè)量5次,測(cè)量數(shù)據(jù)詳見表。4

)表4測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電平測(cè)量重復(fù)性數(shù)據(jù)序號(hào)i符號(hào)”V符號(hào)”V1842923914915 01平均值Ex38實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差x= 1nx2k n1 i03相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度l09將相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度l代入下式,計(jì)算得到由測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。0=0

B光調(diào)制信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)消光比示值的影響4

5由于光調(diào)制信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)不穩(wěn)定,會(huì)造成符號(hào)符號(hào)”的平均光功率不穩(wěn)定,相對(duì)于平均值存在一定的偏差1±0,對(duì)被校儀表消光比示值、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)消光比示值造成一定影響。故式)可改寫為式。P 0 0RP 0 0,

), ( )因此得到。

由光調(diào)制信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

按式 8 計(jì)算)根據(jù)經(jīng)驗(yàn),

0光調(diào)制信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)穩(wěn)定性引起平均光功率的最大相對(duì)偏差為5,代入式)計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)不確定度。對(duì)被校儀表而言,該影響量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為對(duì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)而言,

B該影響量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為B測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電平測(cè)量不準(zhǔn)的影響0測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)寬帶示波器)消光比示值0,由測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)寬帶示波器)通過分別測(cè)量符號(hào)”的電平)和符號(hào)”的電平由式)計(jì)算得到。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)寬帶示波器)電平測(cè)量不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,可由式)計(jì)算得到。50

=0

)符號(hào)”電平的相對(duì)測(cè)量不確定度;符號(hào)”電平的相對(duì)測(cè)量不確定度。,測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)寬帶示波器)電平測(cè)量的最大允許誤差為2,以均勻分布估計(jì)。于,是 測(cè)量符號(hào)、符號(hào)”的相對(duì)不確定度為2 5代入)計(jì)算得到合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3B表5給出各不確定度分量的匯總表表5消光比不確定度分量匯總表輸入量i估計(jì)值xidB標(biāo)準(zhǔn)不確定度概率分布靈敏系數(shù)ci不確定度分量ERx7072正態(tài)-12101正態(tài)11208正態(tài)18306正態(tài)-16401正態(tài)11501正態(tài)-11δBB沒有任何輸入量具有值得考慮的相關(guān)性,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,于是擴(kuò)展不確定度為UB

B電通道上升時(shí)間測(cè)量模型電通道上升時(shí)間由被校儀表測(cè)量快前沿脈沖發(fā)生器的信號(hào)獲得

,測(cè)量模型為式中:

x0123 )x 被校儀表上升時(shí)間示值;0 快前沿脈沖發(fā)生器信號(hào)的上升時(shí)間;61 上升時(shí)間測(cè)量方法的影響量;2 —被校儀表間間隔測(cè)量不準(zhǔn)的影響量;3 —測(cè)量重復(fù)性的影響量。本測(cè)量模型為線性測(cè)量模型,且對(duì)應(yīng)于所有輸入量的靈敏系數(shù)的絕對(duì)值均等于。測(cè)量不確定度分量根據(jù)式)給出的測(cè)量模型,共有4個(gè)影響量,包括快前沿脈沖發(fā)生器信號(hào)的上升時(shí)間、被校儀表上升時(shí)間的測(cè)量方法、時(shí)間間隔測(cè)量不準(zhǔn)、測(cè)量重復(fù)性。它們所對(duì)應(yīng)的靈敏系數(shù)均等于。快前沿脈沖發(fā)生器信號(hào)上升時(shí)間的影響2由于快前沿脈沖發(fā)生器信號(hào)的上升時(shí)間不足夠快,若將顯示的上升時(shí)間作為被校儀表本身的上升時(shí)間,會(huì)引入一定的影響量1,該影響量可按式2式中:

1=

1 )快前沿脈沖發(fā)生器的上升時(shí)間和被校儀表電通道上升時(shí)間的比值。已知n3快前沿發(fā)生器上升時(shí)間的估計(jì)值為14,以均勻分布估計(jì)。若上升時(shí)間示值為,于是u1T0

104 s =3 3=被校儀表時(shí)間間隔測(cè)量不準(zhǔn)的影響2 ( ,已知被校儀表時(shí)間間隔測(cè)量的最大允許誤差為±布估計(jì)。若上升時(shí)間示值為,于是

0 的讀數(shù)s

以均勻分30 s3上升時(shí)間測(cè)量方法的影響1被校儀表測(cè)量上升時(shí)間時(shí),需要分別對(duì)幅度的0000進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)還要分別對(duì)幅度00對(duì)應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量,因此存在6種情況的判讀并對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來一定的影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)6次判讀對(duì)測(cè)量結(jié)果影響均相等,即12=3456=5,各次帶來的最大測(cè)量誤差分別為x,以均勻分布估=計(jì)。若上升時(shí)間示值為,于是=

15 s 3 3××2=測(cè)量重復(fù)性的影響3

s在同等條件下,重復(fù)測(cè)量3次,示值分別為,采用極差法得到標(biāo)準(zhǔn)不確定度。7

Xx-Xns==

9合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表6給出了各不確定度分量的匯總表。表6上升時(shí)間不確定度分量匯總表輸入量i估計(jì)值xis標(biāo)準(zhǔn)不確定度s概率分布靈敏系數(shù)ci不確定度分量sT059均勻19205均勻15108正態(tài)18309正態(tài)19Txs sucTx=擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,于是擴(kuò)展不確定度為Us

s直流增益誤差測(cè)量模型直流增益誤差式中:

的測(cè)量模型為U++

0 )+-分別為示波器校準(zhǔn)儀的正、負(fù)直流電壓設(shè)置值;U+U- —分別為被校儀表的正、負(fù)電壓示值。測(cè)量模型式)是一非線性模型,直流增益誤差的方差可表示為UU )式 )中共有4個(gè)不確定度分量,忽+-U+U-之間的相關(guān)性,各不確定度分量之間的靈敏系數(shù)可簡(jiǎn)化為 ++-++ 1=

?U+

= 1?U+

+

+- ?++-++ 2==

=- 1

+

+- ?++-++ 3==

=-+-28

+

+2 ++-++ 4=

= +-2

+

+因此,被測(cè)量G的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按式)計(jì)算得到。UUU

)由式)可知,直流增益誤差G不確定度的評(píng)定可分解為對(duì)+-、U+U-的不確定度評(píng)定。其中+-影響量來自示波器校準(zhǔn)儀;而對(duì)于U+U-影響量來自被校儀表,包括測(cè)量重復(fù)性、垂直分辨力。考慮到測(cè)量系統(tǒng)存在的各種影響量,式)可改寫為。UU式中:U+被校儀表垂直分辨力對(duì)U+的影響;+被校儀表測(cè)量重復(fù)性對(duì)U+的影響;U-被校儀表垂直分辨力對(duì)的U-影響-被校儀表測(cè)量重復(fù)性對(duì)U-的影響;+示波器校準(zhǔn)儀對(duì)+的影響;-示波器校準(zhǔn)儀對(duì)-的影響。5162。

)測(cè)量不確定度分量示波器校準(zhǔn)儀的影響

-( ,示波器校準(zhǔn)儀輸出直流電壓的最大允許誤差為±

5 設(shè)置值V 以均勻分布估算。設(shè)置值+-分別為0,0,于是uU=uU

5 0VV38V1 2 3被校儀表垂直分辨力的影響U+U-被校儀表垂直系統(tǒng)為4位數(shù)模轉(zhuǎn)換器,故相對(duì)垂直分辨力為21以均勻分布估算。于是UU1 0V5V, + , + - , 在同等條件下 對(duì)一穩(wěn)定直流電壓重復(fù)測(cè)量3次U+示值分別為1V34U-的示值分別為5,7,8,采用極差法得到標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

xn4V1V8V==

9

xn=5V-88V==

992合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表7給出了各不確定度分量的匯總表。表7直流增益不確定度分量匯總表輸入量i估計(jì)值ximV標(biāo)準(zhǔn)不確定度概率分布靈敏系數(shù)iV不確定度分量uiyU+05均勻35U-05均勻35+08均勻35-08均勻35+08正態(tài)34-08正態(tài)34ΔG4 4沒有任何輸入量具有值得考慮的相關(guān)性,將數(shù)據(jù)代入式計(jì)算得到合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度擴(kuò)展不確定度

4取包含因子k=2,于是擴(kuò)展不確定度為U4時(shí)間間隔測(cè)量模型采用被校儀表的周期自動(dòng)測(cè)量功能測(cè)量時(shí)間間隔

,測(cè)量模型為式中:

x0ds )x 被校儀表示值;0 輸入信號(hào)時(shí)間間隔;d —被校儀表水平分辨力的影響量;s —測(cè)量重復(fù)性的影響量。本測(cè)量模型為線性測(cè)量模型,且對(duì)應(yīng)于所有輸入量的靈敏系數(shù)的絕對(duì)值均等于。測(cè)量不確定度分量準(zhǔn)被校儀表水平分辨力、測(cè)量重復(fù)性。,根據(jù)式)給出的測(cè)量模型,共有3個(gè)影響量準(zhǔn)被校儀表水平分辨力、測(cè)量重復(fù)性。輸入信號(hào)時(shí)間間隔不準(zhǔn)的影響已知輸入信號(hào)時(shí)間間隔的最大允許誤差為7,以均勻分布估計(jì)。若0=s,于是uT73s1 0 30,被校儀表水平分辨力的影響d已知被校儀表的記錄長(zhǎng)度為0個(gè)點(diǎn),辨力為,于是

以均勻分布估計(jì)

。若0

水平分3s3測(cè)量重復(fù)性的影響s在同等條件下,重復(fù)測(cè)量3次,示值分別為,采用極差法得到標(biāo)準(zhǔn)不確定度。uT

Xx-Xns3 s=

9

9合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表8給出了各不確定度分量的匯總表。表8時(shí)間間隔不確定度分量匯總表輸入量i估計(jì)值xis標(biāo)準(zhǔn)不確定度s概率分布靈敏系數(shù)ci不確定度分量sT003均勻13d03均勻13s02正態(tài)12Txs sucTx=擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,于是擴(kuò)展不確定度為Us

s光參考接收機(jī)頻率衰減測(cè)量光參考接收機(jī)頻率衰減的測(cè)量模型采用微波信號(hào)源作為穩(wěn)幅源進(jìn)行校準(zhǔn),測(cè)量模型為δg

)式中:δ被校光參考接收機(jī)頻率衰減;H上限頻率的幅度示值;H為基準(zhǔn)頻率的幅度示值。測(cè)量模型式)是一非線性模型,光參考接收機(jī)頻率衰減的方差可表示為H )被測(cè)量δ的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可表示為1H為簡(jiǎn)化不確定度分析過程,HH0之間的相關(guān)性,各不確定度分量之間的靈敏系數(shù)可簡(jiǎn)化為1==0×H0 0 H2==-0×H( )

H 0 H0 、由式 8可知 光參考接收機(jī)頻率衰減的方差由H0 H的合成方差直接推導(dǎo)得出。因此,對(duì)被測(cè)量δ不確定度評(píng)定實(shí)際轉(zhuǎn)換為對(duì)H0H不確定度評(píng)定。H、H0均存在以下影響量,微波信號(hào)源幅度不準(zhǔn)、微波信號(hào)源的穩(wěn)定性、阻抗失配、測(cè)量重復(fù)性、垂直分辨力,且各影響量相互獨(dú)立。H0、H的測(cè)量模型