频率,指的是单位时间内完成振动的次数,是描述振动物体往复运动频繁程度的量,常用符号f或v表示,单位为秒-1。为了纪念德国物理学家赫兹的贡献,人们把频率的单位命名为赫兹,简称“赫”。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率,叫做固有频率。频率概念不仅在力学、声学中应用,在电磁学和无线电技术中也常用。频率测量一般原理,是通过相应的传感器,将周期变化的特性转化为电信号,再由电子频率计显示对应的频率,如工频、声频、振动频率等。
频率标准的类型:
石英晶体振荡器:是利用石英晶体(SiO2)的压电效应制成的一种谐振器件,简称晶振。根据晶振的不同使用要求及特点,通常分为以下几类:普通晶振(XO)、压控晶振(VCXO),温补晶振(TCXO)和恒温晶振(OCXO)
高稳石英晶体振荡器:简称高稳晶振,具有完善的结构和良好的温控电路组成。主要措施有: 相位差比较器和软件锁相控制器,恒温槽技术。高稳贴片晶振频率标准体积小、寿命长、价格低廉,尤其是秒以下的短期稳定度好,且利用锁相技术能使之同步于外来同步基准信号,所以高稳晶振在数字同步网中作为从钟被大量使用。
主要技术指标:
频率准确度:表征信号的实际频率值与理想的或定义的频率值(以UTC为标准的频率,实际是国际原子时ATI的频率)的偏离或符合程度,一般用相对频率偏差来表示。
频率稳定度:频率稳定度表示时钟输出频率因受噪声影响产生的随机起伏特性。可以从时域和频域来分析频率稳定度。频率稳定度用阿伦方差的平方根来表征。
频率漂移率:频率漂移率是指时钟输出频率随运行时间单调变化的线性率。随时间单位的不同,有日漂移率?月漂移率和年漂移率。对于高稳石英晶体振荡器,由于频率漂移通常是由石英晶振的老化造成的,因此它的频率漂移率称为频率老化率。原子钟的漂移主要由内部器件造成,包括由量子结构的频率漂移、相检及运放的漂移引起。
频率重现性:频率重现性或称频率复现性是指时钟工作一段时间t1后,频率测得为f1,此时停机一段时间t2,再开机一段时间t3后,测得频率f3频率重现性表征的就是f3与f1的相对频率偏差。
为了定量分析物理学上的频率,势必涉及频率测量。频率测量一般原理,是通过相应的传感器,将周期变化的特性转化为电信号,再由电子频率计显示对应的频率,如工频、声频、振动频率等。除此之外,还有应用多普勒效应原理,对声频的测量。
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