Стандарты частоты и времени водородные Ч1-1035
| Номер в ГРСИ РФ: | 77190-19 |
|---|---|
| Производитель / заявитель: | ЗАО "Время-Ч", г.Нижний Новгород |
Стандарты частоты и времени водородные Ч1-1035 (далее - Ч1-1035) предназначены для формирования и хранения высокостабильных, высокоточных по частоте спектрально чистых синусоидальных сигналов 5, 10, 100 МГц и импульсных сигналов 1 Гц для проведения время-частотных измерений.
Информация по Госреестру
| Основные данные | |
|---|---|
| Номер по Госреестру | 77190-19 |
| Наименование | Стандарты частоты и времени водородные |
| Модель | Ч1-1035 |
| Страна-производитель | РОССИЯ |
| Срок свидетельства (Или заводской номер) | 26.12.2024 |
Производитель / Заявитель
ЗАО "Время-Ч", г.Нижний Новгород
РОССИЯ
Поверка
| Межповерочный интервал / Периодичность поверки | 1 год |
| Зарегистрировано поверок | 11 |
| Найдено поверителей | 1 |
| Успешных поверок (СИ пригодно) | 11 (100%) |
| Неуспешных поверок (СИ непригодно) | 0 (0%) |
| Актуальность информации | 24.11.2024 |
Поверители
Скачать
| 77190-19: Описание типа СИ | Скачать | 122.4 КБ | |
| 77190-19: Методика поверки 411141.046-714-19 МП | Скачать | 7.2 MБ |
Описание типа
Назначение
Стандарты частоты и времени водородные Ч1-1035 (далее - Ч1-1035) предназначены для формирования и хранения высокостабильных, высокоточных по частоте спектрально чистых синусоидальных сигналов 5, 10, 100 МГц и импульсных сигналов 1 Гц для проведения время-частотных измерений.
Описание
Принцип действия Ч1-1035 основан на фазовой синхронизации сигнала локального кварцевого генератора по сигналу, генерируемому водородным мазером.
Основной причиной, определяющей нестабильность частоты стандарта на длительных интервалах времени (более 1 суток), является нестабильность резонансной частоты СВЧ резонатора (частота резонатора). Поэтому для обеспечения требуемой нестабильности частоты (СКДО) для интервала времени измерения 1 сутки необходима система автоматической подстройки частоты резонатора на вершину спектральной линии излучения водорода (система АНР).
Для обеспечения требований к выходным сигналам в Ч1-1035 реализована система регулирования, выполняющая две основные функции:
- автоматическую подстройку выходной частоты стандарта 5; 10; 100 МГц по сигналу водородного мазера;
- автоматическую настройку частоты резонатора на вершину спектральной линии излучения водорода.
Основой Ч1-1035 является водородный мазер, где осуществляется генерация высокостабильного сигнала с частотой 1420,405 МГц и мощностью порядка 10-13 Вт.
Водородный мазер состоит из следующих основных элементов:
- СВЧ резонатора с накопительной колбой. Частота резонатора изменяется варикапом, на который подается управляющее напряжение, формируемое цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) блока водородного генератора (ВГ). Управляющий код для ЦАП формируется микропроцессором того же блока на основании команд, поступающих из местного терминала;
- системы формирования пучка возбужденных атомов водорода, осуществляющих излучение сигнала в СВЧ резонаторе.
Кроме собственно мазера в состав блока ВГ входит собственный микропроцессор, цепи управления и питания.
Пучок атомов водорода формируется следующим образом. В качестве источника водорода используется интерметаллическое соединение (LaNi5H)x, при нагревании которого выделяется молекулярный водород, поступающий в очиститель. Очиститель водорода представляет собой тонкостенную никелевую трубку, свернутую в спираль. Регулирование проницаемости трубки осуществляется путем ее нагрева электрическим током до 1 А (ток очистителя) при напряжении до 1 В.
После очистителя молекулярный водород подвергается диссоциации в разрядной колбе. Электрический разряд в колбе возбуждается высокочастотным генератором (ГВЧ), обеспечивающим электромагнитное поле с частотой от 100 до 120 МГц и напряженностью порядка 1000 В/см. Интенсивность разряда контролируется с помощью фотодатчика.
Из разрядной колбы атомы водорода через коллиматор попадают в поле квадрупольного магнита, осуществляющего сортировку атомов водорода по энергетическим состояниям.
Отсортированные возбужденные атомы водорода инжектируются в накопительную колбу, находящуюся в центре СВЧ резонатора. На колбу накладывается слабое продольное магнитное поле. Это поле обеспечивает расщепление сверхтонкой структуры основного состояния атома водорода, возникающей в результате взаимодействия спина электрона и спина ядра.
В накопительной колбе происходит вынужденное излучение атомов водорода. Полученный сигнал через петлю связи, ферритовый вентиль и коаксиальный разъем подается на малошумящий предусилитель системы ФАПЧ.
Для стабилизации пучка атомов водорода используется система автоподстройки давления молекулярного водорода в разрядной колбе, где в качестве датчика используется терморезисторный вакуумметр Пирани.
Для устранения зависимости частоты излучаемого сигнала от внешних магнитных полей и температуры используются системы термостатирования (внешний и внутренний термостаты) и магнитного экранирования, внутрь которых помещается СВЧ резонатор мазера. Коэффициент экранирования системы, состоящей из четырех магнитных экранов, составляет примерно 105.
Двухступенчатая, многозонная термостатирующая система обеспечивает поддержание температуры СВЧ резонатора с точностью 0,001 °C. Контроль температуры осуществляется с помощью датчиков, помещенных в разных точках системы.
В мазере используются две независимые вакуумные системы, состоящие из геттерного насоса и трех магниторазрядных насосов. Геттерный насос, в совокупности с первым магниторазрядным насосом, создает и поддерживает вакуум в системе формирования пучка атомарного водорода. Второй магниторазрядный насос обеспечивает вакуум в накопительной колбе, а третий в СВЧ резонаторе.
Активация адсорбента в геттерных насосах осуществляется на заводе изготовителе путем нагрева электрическими нагревателями до температуры 800 °С. Включение магниторазрядных насосов осуществляется в условиях высокого вакуума с давлением остаточных газов не более 2 10 3 мм рт.ст.
Уровень вакуума контролируется по величине тока магниторазрядных насосов.
Блок АПЧ в качестве основной функции обеспечивает формирование выходных сигналов стандарта с помощью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) кварцевого генератора 5 МГц по сигналу водородного мазера. Кроме того, блок АПЧ содержит узлы системы АНР.
Общий вид Ч1-1035 представлен на рисунке 1.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) Ч1-1035 делится на встроенное и внешнее. Встроенное ПО записывается на предприятии изготовителе, конструкция Ч1-1035 исключает несанкционированный доступ к ПО.
Внешнее ПО поставляется на компакт диске и предназначено для контроля рабочего режима работы Ч1-1035, корректировки кода частоты при периодической поверке, а также получения измерительной информации со встроенного компаратора частотного.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО
|
Идентификационные данные (признаки) |
Значение | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Идентификационное наименование ПО |
сервер |
Стандарт частоты и времени Ч1-1035. Программа Менеджер |
Компаратор частотный стандарта частоты и времени водородного |
|
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
Не ниже v.20.16.35 |
Не ниже 35.1.4 |
Не ниже v.20.4.4 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
|
Наименование характеристики |
Значение |
|
Номинальные значения частот выходных сигналов, Гц |
1; 5-106; 1,0-107; 1,0-108 |
|
Среднее квадратическое значение напряжения выходных синусоидальных сигналов на нагрузке 50 Ом, В |
от 0,8 до 1,2 |
|
Параметры импульсного сигнала частотой 1 Гц на нагрузке 50 Ом: - полярность - период следования, с - амплитуда импульсов, В; - длительность импульсов, мкс; - длительность фронта, нс, не более |
положительная 1 от 2,5 до 5,0 от 10 до 20 3,0 |
|
Пределы допускаемой погрешности синхронизации сигнала 1 Гц относительно внешнего импульсного сигнала 1 Гц, нс |
±25 |
|
Предел допускаемого среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения (СКДО) частоты выходного сигнала 5 МГц при интервале времени измерения: 1 с 10 с 100 с 1000 с 1 ч 1 сутки |
7Д10-14 1Д10-14 4Д10-15 1Д10-15 1Д10-15 5Д10-16 |
|
Пределы допускаемого относительного среднего изменения частоты за 1 сутки, через год непрерывной работы |
±5Д10-16 |
Окончание таблицы 2
|
Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте при | |
|
выпуске из поверки |
±3Д10-13 |
|
Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте на | |
|
интервале между поверками |
±1Д10-12 |
|
Предел допускаемой спектральной плотности мощности фазовых | |
|
шумов в одной боковой полосе сигнала 5 МГц при отстройке от | |
|
несущей частоты, дБ/Гц: | |
|
1 Гц |
-130 |
|
10 Гц |
-148 |
|
100 Гц |
-153 |
|
1 кГц |
-158 |
|
10 кГц |
-158 |
|
100 кГц |
-158 |
|
Предел допускаемого СКДО частоты входного сигнала 5 МГц, | |
|
вносимого встроенным компаратором в полосе пропускания | |
|
флуктуаций 10 Гц, при интервале времени измерения: | |
|
1 с |
1Д10-13 |
|
10 с |
1Д10-14 |
|
100 с |
1,5-10-15 |
|
1 ч |
5Д10-16 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
|
Наименование характеристики |
Значение |
|
Рабочие условия эксплуатации: | |
|
- температура окружающего воздуха, °С |
от 10 до 30 |
|
- изменение температуры окружающего воздуха в любой точке | |
|
диапазона рабочих температур, °С |
±1 |
|
- относительная влажность окружающего воздуха при температуре | |
|
30 °С, %, не более |
90 |
|
- атмосферное давление, кПа |
от 60 до 106,7 |
|
Параметры электропитания: | |
|
- напряжение переменного тока, В |
от 198 до 242 |
|
- частота переменного тока, Гц |
от 49 до 51 |
|
- напряжение питания от сети постоянного тока, В |
от 22 до 30 |
|
Потребляемая мощность от сети переменного тока, В А, не более |
150 |
|
Габаритные размеры, мм, не более: | |
|
длина |
550 |
|
ширина |
550 |
|
высота |
1010 |
|
Масса, кг, не боле |
105 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и формуляр типографским способом и на самоклеющуюся наклейку на переднюю панель Ч1-1035, обеспечивающим четкое изображение знака, его стойкость к внешним воздействующим факторам, а также сохранность его изображения в течение всего установленного срока службы Ч1-1035
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность стандарта частоты и времени водородного Ч1-1035
|
Наименование |
Обозначение |
Количество |
|
Стандарт частоты и времени водородный Ч1-1035 |
ЯКУР.411141.046 |
1 шт. |
|
Кабель питания 220 В |
Кабель питания, 5 м, евростандарт |
1 шт. |
|
Кабель интерфейсный |
ЯКУР.685670.026-01 |
1 шт. |
|
Переход интерфейсный |
UC232R-10 |
1 шт. |
|
Комплект ЗИП-О стандарта частоты и времени в составе: Розетка 2РМ14КПН4Г1В1 Вставка плавкая Вставка плавкая Вставка плавкая Вставка плавкая Вставка плавкая | ||
|
ГЕ0.364.126 ТУ |
2 шт. | |
|
ВП2Б-1В 2 А 250 В ОЮ0.480.005ТУ-Р |
2 шт. | |
|
ВП2Б-1В 3,15 А 250 В ОЮ0.480.005ТУ-Р |
2 шт. | |
|
ВП2Б-1В 5 А 250 В ОЮ0.480.005ТУ-Р |
2 шт. | |
|
ВП1Б-1В 1 А 250 В ОЮ0.480.003ТУ-Р |
2 шт. | |
|
ВП1Б-1В 2 А 250 В ОЮ0.480.003ТУ-Р |
2 шт. | |
|
Руководство по эксплуатации |
ЯКУР.411141.046РЭ |
1 шт. |
|
Инструкция пользователя |
ЯКУР.411141.046РЭ1 |
1 шт. |
|
Методика поверки |
411141.046-714-19 МП |
1 шт. |
|
Формуляр |
ЯКУР.411141.046ФО |
1 шт. |
|
Программное обеспечение стандарта частоты и времени водородного Ч1-1035 |
Ки.ЯКУР.00159-01 |
На CD-диске |
|
Упаковка |
ЯКУР 411915.023 |
1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу 411141.046-714-19 МП «Стандарты частоты и времени водородные Ч1-1035. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 28.08.2019 г.
Основные средства поверки:
- Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2018;
- компаратор частотный VCH-314 (регистрационный номер 35266-07 в Федеральном информационном фонде)
- частотомер универсальный CNT-90 (регистрационный номер 41567-09 в Федеральном информационном фонде)
- анализатор фазовых шумов TSC 5120А (регистрационный номер 30822-05 в Федеральном информационном фонде)
- осциллограф цифровой DSO-X3012A (регистрационный номер 48998-12 в Федеральном информационном фонде);
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого Ч1-1035 с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на переднюю панель корпуса Ч1-1035 и на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска поверительного клейма.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты (Приказ Росстандарта № 1621 от 31.07.2018г.)
Стандарт частоты и времени водородный Ч1-1035. Технические условия.
ЯКУР.411141.046ТУ
Смотрите также
