论晶振老化率的测量-—二评不确定度评定样板的实例

  史锦顺 ·  2011-01-14 10:07  ·  61724 次点击
评论对象:国家计量技术法规统一宣贯教材《测量不确定度评定与表征指南》之例信号源的频率漂移率测量
实测数据:7天,每天的相对频率(单位1E-11,即1乘10的负11次方)
369;301;275;261;225;224;293
1晶振频率漂移率,通常又称晶振老化率。教科书和规程给出的计算公式很复杂,我把它简化了(奇迹文库-测量与仪器栏-史文“晶振日老化率速算法”)。测7天,每天1值,按时间顺序标记数据:中间数标0,由0分界,顺时序标1至3,逆时序标-1至-3。各数据的有差异的尾数乘标号,乘积累加,除以28,即得日老化率。实践中又有人将7项减化为3项。(我见过装机工人用,不知谁想出的)。与用原公式算一样有效,结果相同。原公式太复杂,不易看出基本函数关系,容易导致分析的错误。速算法的公式为
K=/28(1)
样板评定的实例数据369、301、275、261、255、224、293;括号内三项-76;-77;-20;乘因子后为-228;-154;-20;三项和-402;K=1.44和样板评定用复杂的原公式算的结果,完全一样。(数据单位为1E-11)。
2样板例的计算,按公式计算,结果没错,但做这种计算本身是错的。看官,莫奇怪,用最小二乘法推导直线斜率的公式,是有前提的,那就是数据点必须大致在一条直线上。数据可以有偏离,但不能太离谱。而晶振的老化是什么规律呢?我参加并研究过八十年代的全国高稳晶振比对,每届大致有三十个单位参加,约50台高稳晶振,三届共测量高稳晶振约一百五十台。会上用计算机算每一台的日老化率。虽然本单位(电子部27所)得过老化率第一,但我总觉得过于相信机器。我抄下了这150台次的数据,先作图,再作计算分析。分析结果是:大致三分之一是很好的直线规律,三分之一大体是直线规律,这两类都可按最小二乘法处理;还有三分之一的晶振,频率变化是凸型、凹形、拐弯型或大波动型而没有直线的模样,这种非直线型的变化,根本就不能套用最小二乘法公式。于是形成如下观点:测量老化率必须先作图,再计算,大致有直线规律的可计算老化率,波动很大的,或者是弯线的,不能计算老化率,因为此时老化率公式本身已不成立。好,让我们看看样板例的图形是什么样的。把它在信纸上点一下就可以了,(只要注意到,一看数据就知大概)。第二天变-6第七天正变+6,还能得出日老化率-1.4的结论(单位都是1乘10的-11次方),岂不奇怪!
问曰:老史,你说该怎么办?
史答:测量老化率,要先作图,大致有直线模样的,代人公式计算。如样板这样的晶振不予计算老化率。
3此评定中对铯原子频标与频标比对器的作用,计算错误。误差传递系数等于什么?按误差函数(1)式,K对变量频率的偏微商!因原子频标误差主要是系统误差,而系统误差的作用按(1)式中关系,常数消掉了,只有随机误差起作用,算随机误差占一半,按均方合成,即铯标传递系数大概是0.1;而比对器误差按随机误差算,传递系数是根号28分之一,大概0.2。评定者把传递系数都按1算,分别夸大10倍和5倍!这样的评定还当样板,不确定度论,咳!

4 条回复

sybcttc  2011-02-16 14:28
感谢分享,谢谢楼主!
zhaoyan  2011-01-27 09:28
学习了,谢谢分享!
XZKL1234  2011-01-23 17:54
其间有无规律性的东西能够更便于掌握呢?
d2018  2011-01-19 13:52
学习了,谢谢分享!

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