JJF 1686-2018 國家檢定校準(zhǔn) 規(guī)范

中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范JJF1686—2018脈沖計數(shù)器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforPulseCounters2018-02-27發(fā)布2018-05-27實施國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布JJF1686—2018脈沖計數(shù)器校準(zhǔn)規(guī)范JJF1686—2018CalibrationSpecificationforPulseCounters歸口單位:全國時間頻率計量技術(shù)委員會主要起草單位:江蘇省計量科學(xué)研究院上海市計量測試技術(shù)研究院參加起草單位:重慶市計量質(zhì)量檢測研究院本規(guī)范委托全國時間頻率計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋JJF1686—2018本規(guī)范主要起草人:金蓉(江蘇省計量科學(xué)研究院)董蓮(上海市計量測試技術(shù)研究院)武軍(江蘇省計量科學(xué)研究院)參加起草人:羅浩(重慶市計量質(zhì)量檢測研究院)李林(江蘇省計量科學(xué)研究院)祝貴軍(重慶市計量質(zhì)量檢測研究院)劉其華(上海市計量測試技術(shù)研究院)JJF1686—2018目錄引言………………………(Ⅱ)范圍……………………(1)引用文件………………(1)術(shù)語和計量單位………………………(1)123脈沖計數(shù)……………(1)3.1概述……………………(1)計量特性………………(2)45周期信號脈沖計數(shù)器………………(2)非周期單脈沖計數(shù)器………………(2)非周期開關(guān)量計數(shù)器………………(2)5.15.25.3校準(zhǔn)條件………………(2)6環(huán)境條件……………(2)測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備………………(2)6.16.2校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法…………………(2)7校準(zhǔn)項目……………(2)校準(zhǔn)方法……………(3)7.17.2外觀及工作正常性檢查…………(3)周期信號脈沖計數(shù)器……………(3)非周期單脈沖計數(shù)誤差…………(4)非周期開關(guān)量計數(shù)誤差…………(4)7.2.17.2.27.2.37.2.4校準(zhǔn)結(jié)果………………(5)復(fù)校時間間隔…………(5)89附錄A校準(zhǔn)原始記錄數(shù)據(jù)頁格式……………………(6)附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式……………(8)附錄C測量不確定度評定示例………(10)ⅠJJF1686—2018引言JJF1001—2011《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》、JJF1071—2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》共同構(gòu)成本校準(zhǔn)規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。ⅡJJF1686—2018脈沖計數(shù)器校準(zhǔn)規(guī)范范圍1本規(guī)范適用于能夠響應(yīng)30mV~10V輸入的電信號或空接點信號并進(jìn)行脈沖個數(shù)測量的脈沖計數(shù)器及脈沖計數(shù)模塊的校準(zhǔn)。引用文件2電子測量儀器內(nèi)石英晶體振蕩器檢定規(guī)程JJG180凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。術(shù)語和計量單位3脈沖計數(shù)3.1pulsecount對輸入的電信號或空接點信號的個數(shù)進(jìn)行累加計數(shù),脈沖計數(shù)的最小分辨力一般為1,無量綱。概述4脈沖計數(shù)器是一種能夠響應(yīng)脈沖信號并進(jìn)行計數(shù)測量的電子測量儀器,響應(yīng)周期性電信號(正弦波、方波等)并進(jìn)行脈沖計數(shù)測量的稱周期信號脈沖計數(shù)器;響應(yīng)非周期單脈沖信號并進(jìn)行脈沖計數(shù)測量的稱非周期單脈沖計數(shù)器;響應(yīng)非周期開關(guān)量信號并進(jìn)行脈沖計數(shù)測量的稱非周期開關(guān)量計數(shù)器。脈沖計數(shù)器一般主要通過內(nèi)部電平觸發(fā)電路、抽樣判決電路、計數(shù)電路和顯示電路進(jìn)行脈沖數(shù)值的測量,其工作原理如圖1所示。脈沖計數(shù)模塊根據(jù)測量信號的脈沖數(shù)直接或間接反映信號傳輸工作系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù),如根據(jù)信號脈沖數(shù)推導(dǎo)出轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)速、流量計量系統(tǒng)的流體容量等。脈沖計數(shù)模塊工作方式如圖2所示。圖1脈沖計數(shù)器工作原理示意圖圖2脈沖計數(shù)模塊測量工作方式1JJF1686—2018計量特性5周期信號脈沖計數(shù)器5.1±10-4~10-8內(nèi)置時基最大允許頻率偏差:()。5.1.15.1.25.1.3脈沖計數(shù)最大允許誤差:±(時基最大允許偏差×脈沖計數(shù)頻率×測量時間+1)。脈沖計數(shù)范圍:1~1000000,或能夠循環(huán)計數(shù)測量。非周期單脈沖計數(shù)器5.2脈沖計數(shù)最大允許誤差:±1。5.2.1非周期開關(guān)量計數(shù)器5.3脈沖計數(shù)最大允許誤差:±1。5.3.1校準(zhǔn)條件6環(huán)境條件6.1環(huán)境溫度:可在(15~30)℃范圍內(nèi)任選一點,校準(zhǔn)過程中環(huán)境溫度變化不超過6.1.12℃。6.1.26.1.36.1.4相對濕度:≤80%。電源電壓:(220±22V);頻率:()。50±1Hz實驗室應(yīng)無劇烈振動和影響測量結(jié)果的電磁場干擾。測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2函數(shù)信號發(fā)生器(或脈沖信號發(fā)生器)6.2.1a)內(nèi)置時基:頻率偏差應(yīng)優(yōu)于被校頻率偏差一個數(shù)量級,或具有外頻標(biāo)輸入功能;b)頻率范圍:滿足被校頻率測量范圍要求;c)輸出波形:正弦波、方波、脈沖;d)脈沖輸出范圍:滿足被校脈沖測量范圍要求;e)觸發(fā)方式:手動或外觸發(fā)。通用計數(shù)器(帶脈沖計數(shù)功能)6.2.2a)內(nèi)置時基:頻率偏差應(yīng)優(yōu)于被校頻率偏差一個數(shù)量級,或具有外頻標(biāo)輸入功能;b)頻率測量范圍:滿足被校頻率測量范圍要求;c)脈沖測量范圍:滿足被校脈沖測量范圍要求;d)觸發(fā)方式:內(nèi)觸發(fā)或外觸發(fā)。時間間隔發(fā)生器6.2.3a)具有單脈沖輸出和空點輸出功能;b)脈沖輸出寬度:滿足被校響應(yīng)信號脈寬要求;)上升沿:?！?scμ校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7校準(zhǔn)項目7.1周期信號脈沖計數(shù)器7.1.12JJF1686—2018a)內(nèi)置時基相對頻率偏差;b)脈沖計數(shù)范圍和計數(shù)誤差。非周期單脈沖計數(shù)器7.1.2脈沖計數(shù)誤差。非周期開關(guān)量計數(shù)器7.1.3脈沖計數(shù)誤差。校準(zhǔn)方法7.2外觀及工作正常性檢查7.2.1被校脈沖計數(shù)器應(yīng)具備規(guī)格型號、制造廠名、設(shè)備編號及相應(yīng)的警示標(biāo)志;應(yīng)帶有必要的附件、說明書;各部件應(yīng)安裝牢固,能確保正常工作;通電后顯示功能正常。周期信號脈沖計數(shù)器7.2.2內(nèi)置時基相對頻率偏差7.2.2.1被校脈沖計數(shù)器有晶振頻率輸出,晶振相對平均頻率偏差測量和計算參見JJG180《電子測量儀器內(nèi)石英晶體振蕩器》;被校脈沖計數(shù)器/脈沖計數(shù)模塊無晶振頻率輸出的不需校準(zhǔn)此項目。脈沖計數(shù)范圍和計數(shù)誤差7.2.2.2直接測量法:7.2.2.2.1校準(zhǔn)脈沖計數(shù)器一般采用直接測量法,函數(shù)信號發(fā)生器(或脈沖信號發(fā)生器)直接輸出脈沖信號至脈沖計數(shù)器,儀器連接如圖3所示。圖3直接測量法校準(zhǔn)儀器連接圖連接函數(shù)信號發(fā)生器的信號輸出端至被校脈沖計數(shù)器的輸入端,根據(jù)被校脈沖計數(shù)器技術(shù)指標(biāo),設(shè)置函數(shù)信號發(fā)生器相應(yīng)信號參數(shù),包括信號頻率、電平、脈寬(脈沖輸出時)等,如函數(shù)信號發(fā)生器為Sine(正弦波)和Burst(猝發(fā)方式)并行模式,在Sine菜單中設(shè)置校準(zhǔn)點的頻率(Freq)和幅度(Ampl),在Burst菜單中設(shè)置脈沖輸出數(shù)(NCycle),觸發(fā)模式(TriggerSetup)設(shè)置為人工觸發(fā)(Manual),確認(rèn)設(shè)置(Done)。被校脈沖計數(shù)器亦設(shè)置相應(yīng)測量狀態(tài),如通用計數(shù)器為OtherMeas菜單中的TOTALIZE模式,即脈沖計數(shù)模式,其他為自動。根據(jù)被校脈沖計數(shù)器的說明書或工作要求,適當(dāng)選取1Hz、10Hz、100Hz、1kHz、10kHz、100kHz、1MHz等頻率點,輸出覆蓋測量范圍的標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù),如、、、、、101001000100001000001000000等對被校脈沖計數(shù)器脈沖計數(shù)誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。啟動函數(shù)信號發(fā)生器信號輸出開關(guān),被校脈沖計數(shù)器對標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號進(jìn)行3次重復(fù)測量,取算術(shù)平均值作為被校脈沖計數(shù)器測量值,按照式()計算脈沖計數(shù)誤差。1()1ΔN=Nx-N03JJF1686—2018式中:ΔN———被校脈沖計數(shù)器計數(shù)誤差;Nx———被校脈沖計數(shù)器測量值;N0———標(biāo)準(zhǔn)脈沖值。間接測量法7.2.2.2.2脈沖計數(shù)模塊一般采用通用計數(shù)器間接測量法測量脈沖計數(shù)誤差,儀器連接如圖4所示。圖4間接測量法校準(zhǔn)儀器連接圖將工作系統(tǒng)同步信號同時接入脈沖計數(shù)模塊和通用計數(shù)器外觸發(fā)端口,被校脈沖計數(shù)模塊和通用計數(shù)器設(shè)置相應(yīng)脈沖測量狀態(tài),通用計數(shù)器亦設(shè)置為外觸發(fā)狀態(tài),根據(jù)被校脈沖計數(shù)模塊的說明書或工作要求,設(shè)置函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號的頻率、電平等參數(shù),設(shè)置工作系統(tǒng)輸出同步信號的時間間隔,并觸發(fā),被校脈沖計數(shù)模塊和通用計數(shù)器同時測量函數(shù)信號發(fā)生器輸出頻率信號的脈沖個數(shù)。選取不同的頻率點和觸發(fā)時間間隔,覆蓋脈沖測量范圍,重復(fù)測量3次,取算術(shù)平均值作為被校脈沖計數(shù)模塊測量值,并按照式()進(jìn)行脈沖計數(shù)誤差的計算。2()2ΔN=Nx-N0式中:ΔN———被校脈沖計數(shù)模塊計數(shù)誤差;Nx———被校脈沖計數(shù)模塊測量值;N0———通用計數(shù)器測量值。非周期單脈沖計數(shù)誤差7.2.3根據(jù)被校脈沖計數(shù)器的說明書或工作要求,時間間隔發(fā)生器間斷輸出單脈沖信號至脈沖計數(shù)器,單次或累加測量脈沖計數(shù)器的計數(shù)誤差,重復(fù)測量3次,取算術(shù)平均值作為脈沖計數(shù)器測量值。儀器連接如圖5所示,脈沖計數(shù)誤差計算同式()。1圖5非周期單脈沖計數(shù)誤差校準(zhǔn)儀器連接圖非周期開關(guān)量計數(shù)誤差7.2.4根據(jù)被校脈沖計數(shù)器的說明書或工作要求,時間間隔發(fā)生器間斷輸出空點閉合或斷開信號至脈沖計數(shù)器,單次或累加測量脈沖計數(shù)器的計數(shù)誤差,重復(fù)測量3次,取算術(shù)4JJF1686—2018平均值作為脈沖計數(shù)器測量值。儀器連接如圖5所示,脈沖計數(shù)誤差計算同式()。1校準(zhǔn)結(jié)果8校準(zhǔn)后的脈沖計數(shù)器發(fā)給校準(zhǔn)證書,校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包含以下信息:()a標(biāo)題,如“校準(zhǔn)證書”或“校準(zhǔn)報告”;()b實驗室名稱和地址;()c進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(如果不在實驗室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn));()d證書或報告的唯一性標(biāo)識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識;()e送校單位的名稱和地址;()f被校對象的描述和明確標(biāo)識;()g進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接收日期;()h如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明;()i校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識,包括名稱及代號;()j本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明;()k校準(zhǔn)環(huán)境的描述;()l校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明;(m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說明;()n校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識,以及簽發(fā)日期;()o校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;()p未經(jīng)實驗室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書或報告的聲明。復(fù)校時間間隔9由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此,送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。建議不超過1年。更換重要部件、維修或?qū)x器性能有懷疑時,應(yīng)及時校準(zhǔn)。5JJF1686—2018附錄A校準(zhǔn)原始記錄數(shù)據(jù)頁格式外觀及工作正常性檢查A.1周期信號脈沖計數(shù)器A.2內(nèi)置時基相對頻率偏差A(yù).2.1標(biāo)稱值實測頻率平均值不確定度(k=2)相對頻率偏差A(yù)=脈沖計數(shù)范圍和計數(shù)誤差A(yù).2.2不確定度測量頻率標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)測量值平均測量值脈沖計數(shù)誤差(k=2)6JJF1686—2018非周期單脈沖計數(shù)誤差A(yù).3標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)測量值平均測量值脈沖計數(shù)誤差非周期開關(guān)量計數(shù)誤差A(yù).4標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)測量值平均測量值脈沖計數(shù)誤差7JJF1686—2018附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式校準(zhǔn)結(jié)果外觀及工作正常性檢查B.1周期信號脈沖計數(shù)器B.2內(nèi)置時基相對頻率偏差B.2.1標(biāo)稱值實測頻率平均值不確定度(k=2)相對頻率偏差A(yù)=脈沖計數(shù)范圍和計數(shù)誤差B.2.2測量頻率標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)平均測量值脈沖計數(shù)誤差不確定度(k=2)8JJF1686—2018非周期單脈沖計數(shù)誤差B.3標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)平均測量值脈沖計數(shù)誤差非周期開關(guān)量計數(shù)誤差B.4標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)平均測量值脈沖計數(shù)誤差9JJF1686—2018附錄C測量不確定度評定示例概述C.1設(shè)置函數(shù)信號發(fā)生器的輸出信號頻率為1kHz,周期值1ms,輸出標(biāo)準(zhǔn)脈沖數(shù)為60000,被校脈沖計數(shù)器測量脈沖數(shù)10次,分別為60001、60000、60002、60000、59998、60000、59999、60001、60002、60000。測量