Стандарты частоты и времени водородные Ч1-76А

Назначение

Стандарты частоты и времени водородные Ч1-76А (далее - стандарты Ч1-76А, приборы) предназначены для использования в качестве источника высокоточных, высокостабильных по частоте, спектрально чистых синусоидальных сигналов с частотой 5 МГц и импульсных сигналов времени с периодом 1 с.

Описание

Конструктивно стандарт Ч1-76А выполнен в виде настольного прибора. Габариты прибора позволяют устанавливать его в стандартную радиотехническую стойку.

Стандарт Ч1-76А состоит из следующих основных блоков: квантового водородного дискриминатора с блоком управления термостатами и стабилизатором пучка, блоком АПЧ, блока управления и контроля блока питания.

Общий вид прибора и места нанесения знака утверждения типа и знака поверки представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид стандарта Ч1-76А * место нанесения знака утверждения типа ** - место нанесения знака поверки

Принцип действия стандарта Ч1-76А основан на автоподстройке частоты кварцевого генератора к частоте линии излучения атомов водорода квантового дискриминатора. При этом влияние медленных флуктуаций частоты ^резонатора дискриминатора на линию излучения устраняется путем подстройки частоты резонатора к частоте кварцевого генератора. Так как в дискриминаторе уровень мощности, излучаемой атомами водорода, меньше суммарной мощности потерь, для индикации спектральной линии и для подстройки частоты резонатора в резонатор дискриминатора вводится фазо-модулированный сигнал возбуждения. Фазо-модулированный сигнал возбуждения формируется блоком автоматической подстройки частоты путем модуляции сигнала 5 МГц частотой 12,5 кГц, последующим умножением этого сигнала на 20 и смешиванием его с сигналом частотой 20,4 МГц, вырабатываемым перестраиваемым синтезатором. Окончательно сигнал возбуждения с частотой 1420,4 МГц выделяется непосредственно в резонаторе дискриминатора при взаимодействии 14-ой гармоники сигнала 100 МГц и сигнала синтезатора.

При взаимодействии с атомной линией и резонатором дискриминатора фазо-модулированный сигнал преобразуется в амплитудно-фазо-модулированный. Амплитуда и фаза огибающей этого сигнала несет информацию об отклонении частоты кварцевого генератора от частоты линии излучения атомов водорода и об отклонении частоты резонатора от      частоты      кварцевого      генератора.      С      выхода      дискриминатора

амплитудно-фазо-модулированный сигнал вновь поступает в блок АПЧ, где происходит его усиление, преобразование и детектирование. После амплитудного детектора сигнал частотой 12,5 кГц поступает на селективный усилитель, выход которого соединен с двумя фазовращателями. С помощью фазовращателей разделяются сигналы расстройки резонатора и кварцевого генератора. Сигналы с фазовращателей поступают на два синхронных детектора, на которые одновременно подается опорный сигнал с частотой 12,5 кГц. После синхронных детекторов сигналы поступают на два интегрирующих усилителя. Выходные сигналы интегрирующих усилителей являются сигналами, управляющими частотой резонатора и кварцевого генератора.

Блок управления и контроля предназначен для индикации режимов работы отдельных узлов стандарта Ч1-76А и индикации кода текущего времени на цифровом табло прибора, а также индикации возникающих неисправностей, и обеспечивает также управление работой прибора дистанционно по каналу общего пользования (КОП).

Блок питания обеспечивает питающими напряжениями все блоки и узлы прибора.

Схема пломбировки прибора от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа

Программное обеспечение

отсутствует.

Технические характеристики

Таблица 1 - Метрологические характеристики

Таблица 2 - Основные технические характеристики

По требованиям безопасности прибор соответствует ГОСТ 12.2.091-2012, степень загрязнения 2, категория измерений 1.

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 стандарта приведён в таблице 3.

Поверка

осуществляется по документу ЕЭ2.721.655-01РЭ «Стандарт частоты и времени водородный Ч1-76А. Руководство по эксплуатации», раздел 6 «Поверка стандарта», утвержденному ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 04 июня 2014 г. и ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ» Минобороны России 19 августа 2014 г.

Основные средства поверки:

Вторичный эталон единицы частоты ВЭТ1-20 по ГОСТ 8.129-2014 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения времени и частоты», суммарная погрешность не более 540-14; среднее относительное изменение частоты за 1 сут на интервале между коррекциями частоты ± 2-10-16.

Компаратор частотный Ч7-46 (рег. № 25114-03), частота входного сигнала 5 МГц; погрешность измерения не более: за 1 с - 7-10-14; за 10 с - 1-10’14; за 100 с - 3-10’15; за 1 ч - 3-10’16.

Милливольтметр В3-52/1 (рег. № 6493-78), диапазон частот от 5 до 100 МГц, пределы измерения напряжения (1 ± 0,2) В, погрешность измерения напряжения ± 4 %.

Осциллограф универсальный С1-65А (рег. № 3371-72), полоса пропускания (0—10) МГц, коэффициент отклонения 0,5 В/дел, погрешность ± 6 %.

Частотомер электронно-счетный вычислительный Ч3-64 (рег. № 9135-83), интервалы времени (0-2404) с, разрешающая способность 1 нс.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых стандартов Ч1-76А с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и лицевую панель стандарта Ч1-76А.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

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

ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерения времени и частоты

ЕЭ2.721.655-01ТУ Стандарт частоты и времени водородный Ч1-76А. Технические условия