Badanie nieliniowości w precyzyjnym pomiarze przedziału czasu dla wybranych typów częstościomierzy-czasomierzy

• Autorzy: Urban A. , Czubla A. , Osmyk R. , Szterk P. , Krehlik P. , Śliwczyński Ł.

Warianty tytułu

EN

Verification of nonlinearities in time interval measurement with a chosen type of time inteval counters

• Konferencja: XLVI Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM’2014 i XIX Międzynarodowe Seminarium Metrologów MSM’2014 (XLVI i XIX; 13-16.09.2014; Gdańsk-Sztokholm, Polska-Szwecja)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszego artykułu jest zaprezentowanie metody i wyników badań nad nieliniowością częstościomierzyczasomierzy w pomiarach precyzyjnych przedziałów czasu, prowadzonych w GUM przy współpracy z AGH. Dokonano porównań wyników pomiarów dla częstościomierzy-czasomierzy SR620 i HP 53132A zarówno stałych i zmiennych przedziałów czasu. Potwierdzono przydatność dwukanałowego generatora/dzielnika typu Dual Channel 1/100 PPS Generator oraz komparatora częstotliwości typu A7-MX.

EN

In this paper we present the method and the last results of verification of nonlinearities in time interval measurements with the usage of Time Interval Counters (TIC), performed at Central Office of Measures (GUM) with cooperation of AGH University of Science and Technology. We consider the non-ideal operation of TIC manifested by fluctuations of differences between the current indication of TIC and the real value of the measured time interval. We observed instabilities of indications of TIC, even if the measured time interval is keeping constant. For verification of TIC operation at continuously changed time intervals, it was set up a special measurement system that performs simultaneous measurements of the phasetime changes between two standard frequency signals (with the usage of A7-MX standard frequency comparator) and time intervals between two pulse signals (with the usage of TIC under test). Due to applying a special, developed by AGH, dual channel 1/100 pps generator, the measured 1 pps (1 pulse per second) and 10 MHz signals are standardized and the phasetime between 1 pps and 10 MHz signals are kept in pairs constant. Differences between the indications of TIC and the proper measurement results for frequency allow to verify internal nonlinearities of TIC in time interval measurements. Here, we show and shortly discuss the results obtained for SR620 and 53132A universal counters. The obtained range of fluctuations of indications of SR6200 with relation to the measured time interval approaches about 190 ps, and for 53132A – about 450 ps, whereas the observed short-term noise of measurement for SR620 is about 10 ps, and for 53132A – about 100 ps typically. It was confirmed the complex and random influence of many factors on operation of TIC. Our investigation will be continued with the usage of 100 pps (100 pulses per second) signals and with automatic switching of the measured pulse signals in pairs.

Słowa kluczowe

PL

pomiar przedziału czasu; częstościomierz-czasomierz; nieliniowość; niepewność pomiaru

EN

time interval measurement; time interval counter; nonlinearity; measurement uncertainty

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 38
• Strony: 81--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Urban A.

• Główny Urząd Miar, Zakład Elektryczny, Laboratorium Czasu i Częstotliwości, ul. Elektoralna 2, 00-950 Warszawa tel.: [phone]

autor

Czubla A.

• Główny Urząd Miar, Zakład Elektryczny, Laboratorium Czasu i Częstotliwości, ul. Elektoralna 2, 00-950 Warszawa tel.: [phone]

autor

Osmyk R.

• Główny Urząd Miar, Zakład Elektryczny, Laboratorium Czasu i Częstotliwości, ul. Elektoralna 2, 00-950 Warszawa tel.: [phone]

autor

Szterk P.

• Główny Urząd Miar, Zakład Elektryczny, Laboratorium Czasu i Częstotliwości, ul. Elektoralna 2, 00-950 Warszawa tel.: [phone]

autor

Krehlik P.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Katedra Elektroniki, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków tel.: [phone]

autor

Śliwczyński Ł.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica, Katedra Elektroniki, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Model SR620 Universal Time Interval Counter, Stanford Research Systems, 1989 , rev. 2.5 (4/2004).
• 2. Kalisz J.: Review of methods for time interval measurements with picosecond resolution, Metrologia 41 (2004), s 35–51.
• 3. Szplet R., Jachna Z., Kwiatkowski P., Różyc K.: A 2.9 ps equivalent resolution interpolating time counter based on multiple independent coding lines, Meas. Sci. Technology 24 (2013), 035904.
• 4. Śliwczyński Ł., Krehlik P., Czubla A., Buczek Ł., Lipiński M.: Dissemination of time and RF frequency via a stabilized fibre optic link over a distance of 420 km, Metrologia 50 (2013), s. 133-145.
• 5. Lewandowski W., Matsakis D., Panfilo G., Tavella P.: The evaluation of uncertainty in [UTC-UTC(k)], Metrologia 43 (2006), s. 278-286.
• 6. A7-MX. Frequency, Phase & Phase Noise Measurement System. Operation Manual, Quartzlock, 23 June 2008.