如何建立自己的时间和频率基准？ [复制链接]

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关于铷模块（带字）的lock端最新实验结果。
lock端上电以后是+5v,几分钟以后锁定成为0v, 所以lock端接发光二极管负极，led正极串1k电阻（现在led一般亮度足够，甚至接5k也能亮）接5v。这样才能正确指示lock状态。
这也回答了前面那位om的问题：led 总是亮。 因为无论led负极是0v还是+5v,只要led正极是24v，当然会一直亮。我开始也接好了发现一直亮，开关机试验几次发现led亮度在几分钟后变亮了，然后才想起来测量一下电压。
估计模块里面是鯰tl或者cmos集成电路直接驱动出来的，而且是个oc输出，导致开机立即测量是+5v但是对地点不亮led。
但带字的模块并没有现成的5v电压输出端（第八脚是输出+17v参考电压），所以要额外产生一个5v电压，按照下图的接法连线才能正常使用。

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这个试验结果很好，但电路可以简化：
24v接4k电阻再接1k电阻到地，其中点接led即可。

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这个试验结果很好，但电路可以简化：
24v接4k电阻再接1k电阻到地，其中点接led即可。

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对呀，俺忘了还有电阻分压这个简单方法。

下图带字和不带字的都能正常工作(不带字的还可以省略4k电阻并且led倒过来，但锁定后led是熄灭的)。


用铷作基准，1991测58540a,现在显示(9)999.999 998 e3
或(9)999.999 997 e3

而测周期则显示(10)0.000 000 03 e-9 这个很令人费解，到底怎么读这个数，它显示了多高的分辨率。如果没有那个小数点“.”倒是更合理

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1rz也来这里啦？这下子就更热闹了！
原来4kc的1991也是与我们的1991/1992为“兄弟”关系。
能否搞到53132a？这个是我目前最感兴趣的。

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你有了sr620了还想53132吗？

用铷作外频标，测量58540a的结果。

看到4kc的这个结果很高兴，能试验出10s闸门是1991/1992用家的一大幸事。可以用58540a作为基准再试，至少这是外部的（lock后）。

测量10mhz能到1mhz这就是1e-10或者0.1ppb，这对于评估大部分恒温晶振也够用了。当然要想评估铷基准还是差1、2个位数，另外基准也难找了，因为58540a也不够用了。trimble的说是可以到1.2e-11，但那是一天的平均值，短期瞬时就差了不少，1e-10左右。

后面照片那个e-9的应该是1991出问题了。本来显示上就有8位小数了，再来9位就是17位小数，不可能的。sr620的固定分辨是最高到6位小数（微hz），而53131a最高到7位小数（即0.1微hz，本贴前面有照片，是在很长的采样时间下才取得的）。现在最好的频率计（hp5370b）单次也就是到20ps，10秒相当于2ps就算1ps，与10mhz比起来也就是6位小数。10秒与1ps比已经是13位有效位数并需要14位显示了（不溢出的话）。

58540做基准测量rs625（铷），100s闸门（最高500秒但分辨力不增加了）。

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1rz也来这里啦？这下子就更热闹了！
原来4kc的1991也是与我们的1991/1992为“兄弟”关系。
能否搞到53132a？这个是我目前最感兴趣的。

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我刚电话问了一下总参三部计量器材处，他们说hp53132a有两台，其中一台有点毛病，可以处理，你要吗？前4位不显示了。

bg1rz

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我刚电话问了一下总参三部计量器材处，他们说hp53132a有两台，其中一台有点毛病，可以处理，你要吗？前4位不显示了。
bg1rz

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2vo第一，我排第二。买有故障的仪器有冒险成分，1rz请说说价格。

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58540做基准测量rs625（铷），100s闸门（最高500秒但分辨力不增加了）。

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前面板显示有16个数字，在什么情况下能出全？

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后面照片那个e-9的应该是1991出问题了。本来显示上就有8位小数了，再来9位就是17位小数，不可能的。

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这个周期显示，单位应该是纳秒，100.000 000(100ms闸门)， -9这个指数也应该是合理的，因为右下角的“s”秒单位指示灯亮， 如果-3，-6，+3，+6都不合理。只有-9才能表示出显示的单位是纳秒（-9次方秒）。


另外小数点后面的数字经实验都是有效的，从58540刚开机到锁定，前面零逐渐增多，锁定后就只能用10s闸门看最后一位了。

(10)0.000 000 04e-9 这种结果应如何显示才合理，(10)0.ooo ooo ooe-9 ？ 1991显示不了的位数就用o代替。 或者这个测周期功能干脆就是测完频率后计算出来的，不是实测的，这样位数多了也不奇怪了。

请2vo也看一下你的1991测周期的情况。

又试了(r-x)/z，
x=100e-9时出错er02,
x=0.000001 显示 -900.00000e-9
x=0.00001   显示 -9900.0000e-9
x=0.0001   显示 -99.900000e-6
x=0.001     显示 -999.90000e-6
x=0.01     显示-9999.9000e-6
x=0.1       显示-99.999900e-3
x=1时     显示-999.99990e-3
x=10       显示-9999.9999e-3

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我刚电话问了一下总参三部计量器材处，他们说hp53132a有两台，其中一台有点毛病，可以处理，你要吗？前4位不显示了。
bg1rz

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如果只是前4位不显示，别的没毛病，还是可以考虑，关键看价格了，请报个价格。

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前面板显示有16个数字，在什么情况下能出全？

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1ghz以上信号，50秒以上闸门，就显示16位。

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这个周期显示，单位应该是纳秒，100.000 000(100ms闸门)， -9这个指数也应该是合理的，因为右下角的“s”秒单位指示灯亮， 如果-3，-6，+3，+6都不合理。只有-9才能表示出显示的单位是纳秒（-9次方秒）。
另外小数点后面的数字经实验都是有效的，从58540刚开机到锁定，前面零逐渐增多，锁定后就只能用10s闸门看最后一位了。
(10)0.000 000 04e-9 这种结果应如何显示才合理，(10)0.ooo ooo ooe-9 ？ 1991显示不了的位数就用o代替。 或者这个测周期功能干脆就是测完频率后计算出来的，不是实测的，这样位数多了也不奇怪了。
请2vo也看一下你的1991测周期的情况。
又试了(r-x)/z，
x=100e-9时出错er02,
x=0.000001 显示 -900.00000e-9
x=0.00001   显示 -9900.0000e-9
x=0.0001   显示 -99.900000e-6
x=0.001     显示 -999.90000e-6
x=0.01     显示-9999.9000e-6
x=0.1       显示-99.999900e-3
x=1时     显示-999.99990e-3
x=10       显示-9999.9999e-3

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是的，是我看错了，原来是测量周期，我以为测量频率呢。我重复了一下，结果相同。也可以这样理解，测量10mhz频率时分辨1mhz，相对1e-10，那么测量周期时相对分辨是一样的。

(r-x)/z功能有的时候还是很好用的，其中的x就是偏移量（offset），z就是比例（scale）。offset一般是把前面的几位减去，比如测量10mhz频率时可以把x选10000000，只看后面的小数

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是的，是我看错了，原来是测量周期，我以为测量频率呢。我重复了一下，结果相同。也可以这样理解，测量10mhz频率时分辨1mhz，相对1e-10，那么测量周期时相对分辨是一样的。

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这种表示方法很迷惑人：
显示100 e-9 秒 也就够-10的分辨率了，后面那么多小数怎么来的呢。
最后一位代表了e-17。  


按照频率(9)999.999 997e3 hz 计算周期得到1.000 000 000 3 e-7 s
也就是 (10)0.000 000 03 e-9 s 看来这个数就是这么计算出来的，并不是真的测量出了
0.000 000 03纳秒。 或者这应该是一个平均值，是测量了1e8次以后得出的平均值

手册上写的指标是测周期：lsd=px10e-d （d:显示数字位数包含溢出位数；p:周期）
解析度:正负lsd加减（触发误差x周期）/闸门时间，单位是秒

53131a测量周期的时候是什么情况？

的确是计算出来的，是平均值。最关键的是相对分辨力，即最末位变动一个字对结果的相对影响，1991在测量10mhz的时候，无论测量周期还是频率，这个相对分辨力都是1e-10 = 0.1ppb。这也很接近1991的最大能力了。1991单次分辨就是1ns。

53131a也非常类似，测量周期时候实际上就是频率的倒数，有效位数/相对分辨力与测量频率是完全一样的。53131a在1s时测量频率可到1mhz，1.2s可以到0.1mhz，因此1s采样测量10mhz的周期可以到1e-17秒，1.2s到1e-18秒，12s到1e-19秒，120s到1e-20秒。

这个是几个频率计的比较（未完成），看看还应比较些啥？


指标说明：
位数：显示位数，面板上可以同时显示数字的位数；
溢出位：高端被溢出后，或者通过偏移量抵消的方法可以多出的显示位；
速度：测量速度，即测量频率时每秒可以测量到多少个有效位数。由于频率的不同比如10.1mhz和9.9mhz差别本来不大但显示位数相差了1位，因此这里就不看显示位数，而是采用了真实对数位，比如，显示20,000，取对数得到4.303，那么有效位数就是4.3（取一位小数）。另外，这个位数是平均值，是在1秒的闸门下按比例取一些不同的测量频率，取对数位再取平均值而得到的。实际测量时，是取显示末位变化前后的两个频率，取对数有效位后平均得到的。例如hp5335a在1秒闸门测量10mhz的时候，由于频率稍有偏差，可能显示10,000,000.0，也可能显示9,999,999.99，这样取对数后分别是8.0和9.0，平均就是8.5位。而对于racal-dana 1991/1992，改变尾数位数的频率发生在11,000,000.0和10,500,000.00，取对数分别是8.04和9.02，平均就是8.53。别小看这0.03，这在最常用的10mhz测量时，这将保证不会因频率稍高一点而失去1位有效分辨能力。因此把数值改成8.6，以便与8.5有区别。
秒稳：这就是采样时间1秒间隔的短期稳定度（阿伦方差）。是的，频率计也有短期稳定度之说，即便基准频率和被测频率都非常准确而稳定（比如把一个高精度的频率源同时作为基准与被测信号给频率计），但读数还是变化的。这个秒稳越小就说明内部电路越稳定。这些指标是自己的实际测量值。
10hmz的分辨与闸门，是指测量在时间计量中最常见的10mhz信号时，频率计能达到的最大分辨能力（μhz），以及需要的最短的闸门时间（秒）。
分辨与误差，是说测量单次信号时的时间分辨能力（ps，即皮秒）。lsd是最末一位的分辨能力，rms分辨是单次方均根值，误差即方均根误差。

一个小小的频率计就让朋友们研究出这么多名堂！----佩服！！！

bg1rz

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一个小小的频率计就让朋友们研究出这么多名堂！----佩服！！！
bg1rz

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希望1rz带来更好的东西，也要更好的价格。

看来升级仪器有方向了，沿着2vo列表一直向下去。

我想问一下：研究到ppb、ns。。。。。。干嘛用？制造出世界级时间标准？放家里有用吗？gps、bpm还不够用吗？我常见到中央电视台和北京电视台的时间不一样，也不知道谁准？
我是否今后上班时间也要安排得准确到7点0000000000秒，而7点0000000001秒就迟到了？

我5年前作了一个恒温振装到了我自制的钟里了（707厂的5mhz），我这个钟显示的内容非常多，5年来到现在误差2秒左右，我也一直没有调他，里面我放了一块计算机上用的锂电池做停电备用，停电时不显示就是了，见照片。这个钟5年来一直挂在我家的楼梯上，bd1es来我家时看见过。

  bg1rz

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看来升级仪器有方向了，沿着2vo列表一直向下去。

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哈哈，1991仅仅是刚开始 。不过这个表的次序也没什么规律，本来是按照单次rms分辨来排序的，但53132a的位置不对，为了与131a好比较凑在一起了。