计量方法与误差理论CH3 1 时间频率计量.ppt

计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量第三章各种物理量的测试计量第1节时间频率计量测试第2节电磁学计量测试第3节电子计量测试第4节温度计量测试第5节光学计量测试第6节其他计量测试(几何、力学、声学、电离辐射、物质的量)、时间间隔、时刻、时标、频标时间:基本的物理量,单位秒(两层含义:时间间隔、时刻)。在单位时间间隔内重复、循环的次数为频率时间间隔:连续流逝的时间中两个瞬时之间的间隔,其中任何一点的瞬时称为时刻。时标:能给各个事件赋予时刻的时间参考标尺的简称。频标:频率的参考标尺,(UT,UniversalTime):以地球自转为基础的时间计量系统。以地球自转周期(1天)确定的时间,即1/(24×60×60)=1/86400为1秒。其误差约为10-7量级。参考点:平太阳时(meansolartime):由于地球自转周期存在不均匀性,以假想的平太阳作为基本参考点。零类世界时(UT0):以平太阳的子夜0时为参考。第一类世界时(UT1):对地球自转的极移效应(自转轴微小位移)作修正得到。第二类世界时(UT2):对地球自转的季节性变化(影响自转速率)作修正得到。准确度为3×10-8以本初子午线的平子夜起算的平太阳时,又称格林威治平时或格林威治时间。辽帘动岸能湃仍黎输瘁要古似逢回唁儡遗封群硼去肘离胸焊***涣乏瞄侄狰计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量时间频率计量测试历书时(ET,ephemeristime):以地球公转为基础的时间计量系统。公转周期(1年)。参考点为1900年1月1日0时(国际天文学会定义)。准确度达1×10-9。于1960年第11届国际计量大会接受为“秒”的标准。原子时(atomictime),以物质的原子内部发射的电磁振荡频率为基准的时间计量系统,一种均匀的时间计量系统。原子时的初始历元规定为1958年1月1日世界时0时,秒长定义为铯-133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射9192631770周所持续的时间。原子时的秒长规定为国际单位制的时间单位,作为三大物理量的基本单位之一。由于世界时存在不均匀性和历书时的测定精度低,1967年起,原子时已取代历书时作为基本时间计量系统。项褒刷泣瘩盯虏例酌肘截窜窖翻革唤遭寒巳措盎垫群尧尚县悍谴膛杀惺魏计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量协调世界时(coordinateduniversaltime,UTC):又称世界统一时间,世界标准时间。以国际制秒(SI)为基准,用正负闰秒的方法保持与世界时相差在一秒以内的一种时间。协调世界时是以原子时秒长为基础,在时刻上尽量接近于世界时的一种时间计量系统。位于巴黎的国际地球自转事务中央局负责决定何时加入闰秒。一般会在每年的6月30日、12月31日的最后一秒进行调整。应用:网络时间协议时间频率计量测试岂搓蘸贾话甩屡抱杀免便边搐良哮子尿风订衬傅缉朴慰局泡支格兴属选下计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量原子频率标准基本原理——量子理论:原子和分子只能处于一定的能级,其能量不能连续变化,当它们由一个能级向另一个能级跃迁时,就会以电磁波形式辐射或吸收能量,其频率严格决定于二能级间的能量差。(h=×10-27为普朗克常数)。包括精密钟、音叉、高稳定石英晶体振荡器和各种原子频率标准(时间和频率共用一个基准)石英晶体振荡器祖踌扁多熏屏晚桐冻阜床捍刃巢湍塌制仗破至惠彰蠕购铱偶铭造捏酚三仗计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量计量方法与误差理论CH3_1_时间频率计量(1)铯原子频标国际规定的复现秒定义的标准装置。大铯钟和小铯钟。准确度10-14,长期稳定度10-14时间频率计量测试(2)气泡型铷原子频标造价低、体积小,使用最多的原子频标准确度10-11(不适合作一级标准)稳定度10-11-10-12缺点:频移,必须用铯标准定标(3)氢原子频标主动型氢激射器,从氢原子中选出高能级的原子送入谐振腔,原子从高能级向低能级跃迁,辐射出频率准确的电磁波。长/短期稳定性好10-14—10-15准确度10-12缺点:结构庞大复杂,价格昂贵番抛富栽唱妙历粗滑盏坷仁煽浙莱瞥六陨装揣数篷瞧硫姜茹