
JJG
中华人民共和国国家计量检定系统表
JJG2007—2015
时间频率计量器具
Time and Frequency Measuring Instruments
2016-06-07实施
2015-12-07发布
国家质量监督检验检疫总局发布
JJG 2007—2015
时间频率计量器具
检定系统表
JJG 2007—2015 代替JJG2007—2007
Verification SchemeofTimeand
FrequencyMeasuringInstruments
归口单位:全国时间频率计量技术委员会
主要起草单位:中国计量科学研究院
参加起草单位:上海计量测试技术研究院
航天科工集团二院203所
本检定系统表委托全国时间频率计量技术委员会负责解释
JJG 2007—2015
本检定系统表主要起草人:
张爱敏(中国计量科学研究院)梁 坤(中国计量科学研究院)
参加起草人:
董 莲(上海计量测试技术研究院)葛军(航天科工集团二院203所)
JJG2007—2015
目 录
引言 1 范围· 2 引用文件· 3 计量基准 3.1名称和量值 3.2频率不确定度及时间偏差 3.3 传递方法·
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (3) (3) (3) (3) (4) (4) (4) (5)
计量标准· 4.1名称和量值 4.2 频率偏差及时间偏差· 4.3传递方法·.· 5工作计量器具· 5.1典型工作计量器具的名称和测量范围· 5.2工作计量器具的频率偏差与时间偏差,
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时间频率计量器具检定系统表框图
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引言
本检定系统表是以JJF1001一2011《通用计量术语及定义》、JJF1104一2003《国家计量检定系统表编写规则》及JJF1002一2010《国家计量检定规程编写规则》为依据对JJG2007一2007版进行修订的。
与JJG2007一2007《时间频率计量器具检定系统表》相比,除编辑性修改外,主
要技术内容有如下变化:
不再使用频率准确度的概念,在基准层面使用频率不确定度,标准及工作计量
器具使用最大允许频率偏差;
一对计量基准名称及技术指标进行了修订;计量基准传递方法中,对于频率传递,直接测量补充了频标比对器方法;远程
传递补充了卫星双向时间频率传递及光纤时间频率传递方法;
一补充了原子时标标准;计量标准传递方法中,补充了时间频率远程传递方法;对于频率直接测量补充
了时差测量仪及比相仪方法;
工作计量器具增加了GNSS接收机、GNSS信号模拟器。 本检定系统表历次版本发布情况:
JJG2007—2007; -JJG2007—1987。
II
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时间频率计量器具检定系统表
1范围
本检定系统表适用于时间频率量值传递,包括时间频率量值由时间频率计量基准通过计量标准到工作计量器具的传递关系、量值传递方法及量值传递时的测量能力。在开展校准时,也可作为量值溯源的依据。
2 引用文件
JJF1001通用计量术语及定义 JJF1059.1一2012测量不确定度评定与表示 JJF1180时间频率计量名词术语及定义凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本系统表,凡是不注日期的引用文
件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本检定系统表。
3计量基准 3.1名称和量值
时间频率计量基准包括秒长国家计量基准(以下简称秒长基准)及原子时标国家计量基准(以下简称原子时标基准)。 3.1.1秒长基准
秒长基准是直接复现秒定义的物理装置,目前为NIM5激光冷却原子喷泉钟,主要用途为:
1)参与国际原子时的产生; 2)直接校准原子时标基准的秒长。 秒长基准的输出频率为9192631770Hz。
3.1.2原子时标基准
原子时标基准由一组连续工作的原子钟、内部比对系统及外部比对系统组成,通过全球导航卫星系统(GNSS)时间频率传递及卫星双向时间频率传递(TWSTFT)参加国际计量局(BIPM)组织的国际原子时(TAI)合作,建立和保持标准时间,代号为 UTC(NIM)。
UTC(NIM)给出5MHz、10MHz和100MHz标准频率信号、1PPS标准时间信号及北京时间。
注:全球导航卫星系统(GNSS)目前包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo
及中国的BDS(北斗)。
3.2频率不确定度及时间偏差 3.2.1秒长基准频率不确定度
多种物理及技术因素造成秒长基准的频率复现值偏离定义值。评定出各项因素造成
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的偏离值及其不确定度,将偏离值修正,得到秒长基准的频率,合成标准不确定度即为秒长基准的频率不确定度。秒长基准的频率不确定度为1.5×10-15(k=1)(2014年评定)。 3.2.2原子时标基准频率不确定度及时间偏差 3.2.2.1原子时标基准频率不确定度
原子时标基准频率不确定度优于5×10-15(k=1),主要传递途径为: 1)用TAI传递利用GNSS时间频率传递及TWSTFT参加国际原子时合作,从BIPM每月的时间
公报上得到UTC(NIM)相对UTC的频率偏差。TAI频率不确定度优于5X10-16 (k=1),调整UTC(NIM)的速率,保持其频率不确定度5X10-15。
2)用秒长基准传递用一台氢原子钟(也称飞轮钟)作媒介,同时测出氢原子钟相对秒长基准和UTC
(NIM)的相对频率偏差,通过计算得到UTC(NIM)相对秒长基准的相对频率偏差,调整UTC(NIM)的速率,保持其频率不确定度5X10-15。 3.2.2.2时间偏差
UTC(NIM)与UTC的时间偏差由BIPM的时间公报上得到,通过相位微跃器调整使其保持在士10ns以内,偏差的不确定度为5ns(k=1)。 3.3传递方法
时间频率量值通过原子时标基准(作为参考源)向下级进行传递。 3.3.1频率传递 3.3.1.1直接测量
(1)使用时差测量仪或比相仪使用时差测量仪或比相仪测量被测源与参考源的时差,求出相对频率偏差。测量仪
单次测量的不确定度为1ns(k2),对于1天的平均时间,相对频率偏差的测量不确定度为2×10-14(k=2)。
(2)使用频标比对器使用频标比对器测量被测源与参考源的相对频率偏差,取样时间为100s时,测量
不确定度达6×10-15(k=2)。 3.3.1.2远程传递
使用GNSS时间频率传递、TWSTFT或光纤时间频率传递等技术对时间频率标准进行远程测量。平均时间为一天,相对频率偏差的测量不确定度可达6×10-14~2× 10-17(k=2)。 3.3.2时间传递 3.3.2.1直接测量
用时差测量仪直接测量被测时间源的秒信号与标准时间秒信号的时差,测量不确定度为1ns(k=2)。 3.3.2.2远程传递
(1)通过GNSS时间频率传递、TWSTFT或光纤时间传递系统标准时间信号可通过GNSS时间频率传递、TWSTFT或光纤时间传递系统实现远
程传递,不确定度为(1~10)ns(k=2)。 2
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(2)通过互联网和电话网标准时间信号也可通过互联网和电话网进行远程传递,互联网时间传递的不确定度
为1us~100ms(k=2),电话网时间传递的不确定度为10ms(k=2)。
4计量标准
4.1名称和量值 4.1.1名称 4.1.1.1原子时标标准
通过守时系统产生并保持标准时间和频率的装置。 4.1.1.2原子频率标准
基于原子跃迁理论制造的频率标准(以下简称频标)。包括原子频标、氢原子频标、原子频标。 4.1.1.3石英晶体频标
用高稳定石英晶体振荡器制成的独立使用的频标。
4.1.1.4GNSS控制的频标
包括GNSS控制的原子频标和GNSS控制的石英晶体频标。 4.1.2量值
原子时标标准通常给出5MHz、10MHz或100MHz频率信号、1PPS时间信号及北京时间。
频标通常给出5MHz、10MHz或100MHz频率信号。 4.2频率偏差及时间偏差
原子时标标准相对频率偏差优于士2×10-13;与UTC(NIM)的时间偏差优于 ±100 ns。
原子频标和氢原子频标的相对频率偏差在士1×10-11~士5×10-13范围内,原子频标的相对频率偏差在士1X10-10~士5×10-11范围内,GNSS控制的原
子频标的相对频率偏差优于士1×10-12(平均时间为1天)。
石英晶体频标的相对频率偏差在士5X10-8~士1X10-9范围内,GNSS控制的石英晶体频标准的相对频率偏差优于士1×10-12(平均时间为1天)。 4.3传递方法
时间频率量值可通过时间频率标准(作为参考源)向工作计量器具进行传递。 4.3.1频率传递 4.3.1.1直接测量
(1)使用高分辨力频率计数器用高分辨力频率计数器直接测量被测源的频率。计数器可采用原子频标或石英晶体
频标作为外频标。
测量不确定度为1×10-8~1×10-11(k=2)。 (2)使用时差测量仪或比相仪同3.3.1.1(1。 (3)使用频标比对器
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