JJF 2123-2024 鎖相放大器校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF2123—2024鎖相放大器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforLock-inAmplifiers2024-06-14發(fā)布2024-12-14實(shí)施國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF2123—2024鎖相放大器校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforLock-inAmplifiers→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→歸口單位:全國無線電計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所參加起草單位:中國測試技術(shù)研究院重慶市計(jì)量質(zhì)量檢測研究院本規(guī)范委托全國無線電計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋JJF2123—2024本規(guī)范主要起草人:張靖悉(中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所)胡勇(中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所)潘柳(中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所)參加起草人:何山(中國測試技術(shù)研究院)祝貴軍(重慶市計(jì)量質(zhì)量檢測研究院)于晨陽(中國電子科技集團(tuán)公司第十研究所)JJF2123—2024Ⅰ引言 1范圍 (1)2引用文件 (1)3概述 (1)4計(jì)量特性 (1)4.1時(shí)基輸出頻率 (1)4.2內(nèi)部參考源輸出頻率 (1)4.3內(nèi)部參考源輸出幅度 (2)4.4共模抑制比 (2)4.5幅度測量 (2)4.6相位測量 (2)4.7直流輸出電壓 (2)4.8直流電壓測量 (2)4.9輸入噪聲 (2)5校準(zhǔn)條件 (2)5.1環(huán)境條件 (2)5.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 (2)6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 (3)6.1外觀及工作正常性檢查 (4)6.2時(shí)基輸出頻率 (4)6.3內(nèi)部參考源輸出頻率 (4)6.4內(nèi)部參考源輸出幅度 (4)6.5共模抑制比 (5)6.6幅度測量 (6)6.7相位測量 (8)6.8直流輸出電壓 (9)6.9直流電壓測量 (9)6.10輸入噪聲 (10)7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) (10)8復(fù)校時(shí)間間隔 (11)附錄A原始記錄內(nèi)頁格式 (12)附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式 (15)附錄C主要項(xiàng)目校準(zhǔn)不確定度評定示例 (18)JJF2123—2024ⅡJJF1071—2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》和JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范編制工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。JJF2123—20241鎖相放大器校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于頻率范圍在600MHz以下的鎖相放大器的校準(zhǔn)。I/Q解調(diào)放大器也可參考。2引用文件本規(guī)范無引用文件。3概述鎖相放大器用于檢測微弱交流信號,為了避免噪聲對測量的影響,采用的核心技術(shù)是相敏檢測技術(shù),利用與待測信號有相同頻率和固定相位關(guān)系的參考信號作為基準(zhǔn),濾掉與其頻率不同的噪聲,從而分析檢測出有用信號成分。鎖相放大器由信號通道模塊、參考通道模塊和相敏檢測模塊組成。參考通道模塊為相敏檢測器提供作為基準(zhǔn)的參考信號,參考信號可采用外部源也可用內(nèi)部源,一般默認(rèn)為內(nèi)部源。鎖相放大器一般還具備輔助輸入輸出通道,用于直流輸出和直流測量。原理圖如圖1所示。圖1鎖相放大器構(gòu)成原理圖4計(jì)量特性4.1時(shí)基輸出頻率最大允許誤差:±1×10-6。4.2內(nèi)部參考源輸出頻率頻率范圍:1mHz~600MHz;最大允許誤差:±1×10-6。JJF2123—202424.3內(nèi)部參考源輸出幅度幅度范圍:10mV~10V(有效值)。最大允許誤差:±1%(10Hz≤f≤500kHz);±2%(500kHz<f≤4MHz);±5%(4MHz<f≤100MHz);±10%(100MHz<f≤600MHz)。4.4共模抑制比≥90dB(100Hz)。(適用于具備差分輸入的鎖相放大器)4.5幅度測量頻率范圍:10Hz~600MHz。測量范圍:10mV~1V(有效值)。最大允許誤差:±1%(10Hz≤f≤200kHz);±2%(200kHz<f≤4MHz);±5%(4MHz<f≤100MHz);±10%(100MHz<f≤600MHz)。4.6相位測量頻率范圍:10Hz~100kHz;測量范圍:-180°~180°;最大允許誤差:±1°。4.7直流輸出電壓電壓范圍:-10V~+10V;最大允許誤差:±(0.1%×設(shè)置值+0.02V)。4.8直流電壓測量測量范圍:-10V~+10V;最大允許誤差:±(0.1%×讀數(shù)+0.02V)。4.9輸入噪聲12?！?012。注:以上技術(shù)指標(biāo)不作符合性判別,僅提供參考。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1環(huán)境溫度:(23±5)℃。5.1.2相對濕度:≤80%。5.1.3電源電壓及頻率:(220±11)V,(50±1)Hz。5.1.4周圍無影響正常校準(zhǔn)工作的電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)。5.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備5.2.1交流電壓表頻率范圍:10Hz~4MHz;JJF2123—20243量程范圍:10mV~10V;最大允許誤差:±(0.3%~0.8%)。5.2.2直流電壓表量程范圍:10mV~10V;最大允許誤差:±(0.01%×讀數(shù)+1mV)。5.2.3功率計(jì)頻率范圍:100kHz~600MHz;功率測量范圍:-30dBm~20dBm;絕對功率測量最大允許誤差:±0.09dB。5.2.4衰減器頻率范圍:100kHz~600MHz;衰減范圍:0dB~40dB;5.2.:0.04dB(k=2)。頻率范圍:1mHz~600MHz;頻率測量最大允許誤差:±1×10-8。5.2.6正弦波發(fā)生器(2臺(tái))頻率范圍:10Hz~600MHz;頻率最大允許誤差:±1×10-6;幅度范圍:10mV~1V;幅度最大允許誤差:±2%。5.2.7多功能校準(zhǔn)源交流電壓頻率范圍:10Hz~1MHz;交流電壓范圍:10mV~10V;交流電壓最大允許誤差:±(0.3%~0.8%);直流電壓范圍:-10V~+10V;直流電壓最大允許誤差:±(0.01%×設(shè)置值+0.001V)。5.2.8標(biāo)準(zhǔn)相位源頻率范圍:10Hz~100kHz;測量范圍:0°~360°;最大允許誤差:±0.3°。5.2.9功分器頻率范圍:DC~600MHz;通道一致性:≤0.1dB。5.2.1050Ω負(fù)載。6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目如表1所示。JJF2123—20244表1校準(zhǔn)項(xiàng)目表序號校準(zhǔn)項(xiàng)目1時(shí)基輸出頻率2內(nèi)部參考源輸出頻率3內(nèi)部參考源輸出幅度4共模抑制比(適用于具備差分輸入的鎖相放大器)5幅度測量6相位測量7直流輸出電壓8直流電壓測量9輸入噪聲6.1外觀及工作正常性檢查被校鎖相放大器的開關(guān)、旋鈕、按鍵等應(yīng)能夠正常工作。儀器不應(yīng)有影響電氣性能的機(jī)械損傷。將檢查結(jié)果記錄在附錄A的A.1中。6.2時(shí)基輸出頻率6.2.1按圖2連接儀器。圖2時(shí)基輸出頻率校準(zhǔn)連接示意圖6.2.2使用頻率計(jì)連續(xù)測量頻率值3次,取其算術(shù)平均值的絕對值作為頻率測量值,記錄于附錄A的A.2中。6.3內(nèi)部參考源輸出頻率6.3.1按圖3連接儀器。圖3內(nèi)部參考源輸出頻率校準(zhǔn)連接示意圖6.3.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度1V左右,偏置為0V,分別設(shè)置鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出頻率為高、中、低3個(gè)頻點(diǎn),每個(gè)頻點(diǎn)用頻率計(jì)連續(xù)測量頻率值3次,取其算術(shù)平均值的絕對值作為頻率測量值,記錄于附錄A的A.3中。6.4內(nèi)部參考源輸出幅度JJF2123—202456.4.1適用于頻率為10Hz~4MHz的內(nèi)部參考源輸出幅度校準(zhǔn)。6.4.1.1按圖4連接儀器,如果內(nèi)部參考源輸出幅度是差分輸出,則連接“+”輸出端至交流電壓表。圖410Hz~4MHz內(nèi)部參考源輸出幅度校準(zhǔn)連接示意圖6.4.1.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度的偏置為0V。6.4.1.3設(shè)置鎖相放大器內(nèi)部參考輸出的幅度值和頻率值,幅度和頻率的選點(diǎn)覆蓋高、中、低,讀取交流電壓表測量值,記入附錄A的A.4.1中。6.4.2適用于頻率為4MHz~600MHz的內(nèi)部參考源輸出幅度校準(zhǔn)。6.4.2.1按圖5連接儀器,當(dāng)被測信號幅度較大時(shí),根據(jù)功率計(jì)量程范圍,接入衰減。圖54MHz~600MHz內(nèi)部參考源輸出幅度校準(zhǔn)連接示意圖6.4.2.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度的偏置為0V。6.4.2.3設(shè)置鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度的幅度值和頻率值,幅度和頻率的選點(diǎn)0),則功率測量值P=P0+A,再按公式(1)換算為電壓有效值y,記入附錄A的覆蓋高、0),則功率測量值P=P0+A,再按公式(1)換算為電壓有效值y,記入附錄A的A.4.2A.4.2中。式中:(1)(1)y—輸出幅度的電壓有效值,V;P—輸出幅度的功率測量值,dBm。6.5共模抑制比6.5.1按圖6(a)連接儀器,將內(nèi)部參考信號的“正”接入“信號輸入+”,“地”接入“信號輸入-”端,電纜等長。(a)(b)圖6共模抑制比校準(zhǔn)連接示意圖JJF2123—202466.5.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度為1V,頻率根據(jù)鎖相放大器共模抑制比指標(biāo)進(jìn)行設(shè)置(一般建議100Hz或1kHz)。6.5.3設(shè)置鎖相放大器的輸入耦合為直流耦合,輸入為“電壓”,參考源為內(nèi)部參考,輸入模式為差分模式,內(nèi)部參考源輸出幅度的直流偏置為0V,顯示設(shè)置為幅度測量。調(diào)整輸入量程為1V,使幅度測量值穩(wěn)定有顯示,等待測量值穩(wěn)定后,讀取差模電壓測量值Vd,記入附錄A的A.5中。6.5.4按圖6(b)連接儀器,連接到“信號輸入+”和“信號輸入-”端的電纜等長。6.5.5調(diào)整輸入量程為適當(dāng)值,使幅度測量值穩(wěn)定有顯示,等待測量值穩(wěn)定后,讀取共模電壓測量值Vc,按公式(2)計(jì)算出共模抑制比CMRR,記入附錄A的A.5中。式中:CMRR—共模抑制比,dB;V式中:CMRR—共模抑制比,dB;Vc—共模電壓測量值,V;Vd—差模電壓測量值,V。6.6幅度測量6.6.1適用于具備波形為正弦波、幅度和頻率范圍滿足要求的內(nèi)部參考源輸出幅度的鎖相放大器。6.6.1.1頻率小于或等于4MHz幅度測量按圖7(a)連接儀器,頻率大于4MHz幅度測量按圖7(b)連接儀器。(a)頻率小于或等于4MHz(b)頻率大于4MHz圖7幅度測量校準(zhǔn)連接示意圖6.6.1.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器的輸入耦合為直流耦合,參考源為內(nèi)部參考,內(nèi)部參考源輸出幅度的偏置為0V,顯示幅度測量值。6.6.1.3設(shè)置鎖相放大器的頻率和輸入量程,設(shè)置濾波器時(shí)間常數(shù)為適當(dāng)值,設(shè)置鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度(建議幅度值等于輸入量程,如果不能達(dá)到,至少要為輸入量程的30%以上)。等待測量值穩(wěn)定后,讀取鎖相放大器幅度測量值VX,讀取交流JJF2123—20247電壓表或功率計(jì)的測量值作為幅度標(biāo)稱值VN,按公式(3)計(jì)算幅度測量示值誤差Δ,記入附錄A的A.6中。式中:Δ=VX-VN式中:Δ—幅度測量示值誤差,V;VX—幅度測量值,V;VN—幅度標(biāo)稱值,V。6.6.1.4改變鎖相放大器的頻率和輸入量程,輸入量程和頻率選擇覆蓋高、中、低,重復(fù)步驟6.6.1.3。6.6.2適用于內(nèi)部參考源輸出幅度波形不為正弦波或正弦波幅度和頻率范圍不滿足要求的鎖相放大器。6.6.2.1頻率小于或等于1MHz幅度測量按圖8(a)連接儀器;頻率大于1MHz幅度測量按圖8(b)連接儀器。當(dāng)頻率大于4MHz時(shí),使用功分器和功率計(jì);當(dāng)頻率小于或等于4MHz,使用三通代替功分器,使用交流電壓表代替功率計(jì)。根據(jù)鎖相放大器外部參考輸入電平要求的范圍,設(shè)置正弦波發(fā)生器1的電平為一個(gè)適當(dāng)值。(a)頻率小于或等于1MHz(b)頻率大于1MHz圖8幅度測量校準(zhǔn)連接示意圖JJF2123—202486.6.2.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器的輸入耦合為直流耦合,參考源為外部參考,顯示幅度測量值。6.6.2.3設(shè)置正弦波發(fā)生器1和正弦波發(fā)生器2或多功能校準(zhǔn)源的頻率,頻率設(shè)為相同值。設(shè)置鎖相放大器的輸入量程,設(shè)置濾波器時(shí)間常數(shù)為適當(dāng)值,根據(jù)鎖相放大器量程設(shè)置多功能校準(zhǔn)源或正弦波發(fā)生器2的輸出電平(建議使幅度值等于輸入量程,如果不能達(dá)到,至少要為輸入量程的30%以上)。打開正弦波發(fā)生器1和正弦波發(fā)生器2或多功能校準(zhǔn)源的輸出,等待測量值穩(wěn)定后,讀取鎖相放大器幅度測量值VX,讀取多功能校準(zhǔn)源設(shè)置值或功率計(jì)或交流電壓表的測量值作為幅度標(biāo)稱值VN,按公式(3)計(jì)算幅度測量示值誤差Δ,記入附錄A的A.6中。6.6.2.4改變鎖相放大器輸入量程,改變正弦波發(fā)生器1和正弦波發(fā)生器2或多功能校準(zhǔn)源頻率,選點(diǎn)覆蓋高、中、低,重復(fù)步驟6.6.2.3。6.6.3適用于具備自觸發(fā)功能的鎖相放大器。6.6.3.1頻率小于或等于4MHz幅度測量按圖9(a)連接儀器,頻率大于4MHz幅度測量按圖9(b)連接儀器。復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器的輸入耦合為直流耦合,輸入阻抗為50Ω,參考源為外部參考,顯示幅度測量值,輸入通道選擇為“信號輸入”。(a)頻率小于或等于4MHz(b)頻率大于4MHz圖9幅度測量校準(zhǔn)連接示意圖6.6.3.2設(shè)置正弦波發(fā)生器的頻率。設(shè)置鎖相放大器的輸入量程,設(shè)置信號發(fā)生器的輸出電平(建議使幅度值等于輸入量程,如果不能達(dá)到,至少要為輸入量程的30%以上)。打開正弦波發(fā)生器的輸出,等待測量值穩(wěn)定后,讀取鎖相放大器幅度測量值VX,讀取交流電壓表或功率計(jì)的測量值作為幅度標(biāo)稱值VN,按公式(3)計(jì)算幅度測量示值誤差Δ,記入附錄A的A.6中。6.6.3.3改變正弦波發(fā)生器的頻率和鎖相放大器輸入量程,輸入量程和頻率選擇覆蓋高、中、低,重復(fù)步驟6.6.3.2。6.7相位測量6.7.1儀表連接如圖10所示,標(biāo)準(zhǔn)相位源輸出到鎖相放大器輸入用等長電纜連接。JJF2123—20249圖10相位測量校準(zhǔn)連接示意圖6.7.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器為直流耦合,參考源為外部參考,設(shè)置濾波器時(shí)間常數(shù)為適當(dāng)值,顯示相位測量值。根據(jù)鎖相放大器外部參考輸入幅度要求,設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)相位源參考輸出幅度為適當(dāng)值。設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)相位源可變輸出幅度為適當(dāng)值,并設(shè)置鎖相放大器適當(dāng)?shù)妮斎肓砍獭?.7.3設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)相位源頻率。設(shè)置參考輸出和可變輸出相位均為0°,打開標(biāo)準(zhǔn)相位源輸出。等待鎖相放大器測量值穩(wěn)定后,讀取相位測量值θ0,記入附錄A的A.7中。6.7.4設(shè)置可變相位輸出相位為45°,等待鎖相放大器測量值穩(wěn)定后,讀取相位測量值θ1,將此時(shí)可變相位輸出設(shè)置的相位值作為相位標(biāo)稱值記入附錄A的A.7中,6.7.5按式(4)計(jì)算θ1-θ0的值作為相位測量值Φ記入附錄A的A.7中。式中:Φ—相位測量值式中:Φ—相位測量值,(°);θ0—標(biāo)準(zhǔn)相位源輸出0°相位時(shí),鎖相放大器相位測量讀數(shù)值,(°);θ1—標(biāo)準(zhǔn)相位源輸出不為0°相位時(shí),鎖相放大器相位測量讀數(shù)值,(°)。6.7.6改變可變相位輸出相位值,步進(jìn)建議90°,選點(diǎn)覆蓋4個(gè)象限。重復(fù)步驟6.7.4、6.7.5。6.7.7改變標(biāo)準(zhǔn)相位源頻率,在10Hz~100kHz頻率范圍內(nèi),選擇高、中、低點(diǎn),重復(fù)步驟6.7.3~6.7.6。6.8直流輸出電壓6.8.1儀表連接如圖11所示,使用50Ω終端負(fù)載,連接至信號輸入端口。圖11直流輸出電壓校準(zhǔn)連接示意圖6.8.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器的參考源為內(nèi)部參考。設(shè)置鎖相放大器直流輸出電壓值(如果測量模擬直流輸出,設(shè)置偏置值,單位為百分比;如果測量數(shù)字直流輸出,設(shè)置電壓值,單位為V),電壓選點(diǎn)覆蓋為高、中、低點(diǎn),讀取直流電壓表測量值,記錄于附錄A的A.8中。6.9直流電壓測量6.9.1儀表連接如圖12所示,使用50Ω終端負(fù)載,連接至信號輸入端口。JJF2123—202410圖12直流電壓測量校準(zhǔn)連接示意圖6.9.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器的參考源為內(nèi)部參考。設(shè)置鎖相放大器的測量顯示通道為被測直流輸入通道。6.9.3設(shè)置多功能校準(zhǔn)源輸出直流電壓為DN,電壓輸出值分別覆蓋高、中、低,等待鎖相放大器讀數(shù)穩(wěn)定后,讀取直流電壓測量值DX,按公式(5)計(jì)算直流電壓測量示值誤差Δ,記入附錄A的A.9中。式中:Δ=DX-DN式中:Δ—直流電壓測量示值誤差,V;DX—直流電壓測量值,V;DN—直流電壓標(biāo)稱值,V。6.10輸入噪聲6.10.1儀表連接如圖13所示,使用50Ω終端負(fù)載,連接至信號輸入端口。圖13輸入噪聲校準(zhǔn)連接示意圖6.10.2復(fù)位鎖相放大器,設(shè)置鎖相放大器的參考源為內(nèi)部參考,根據(jù)被測鎖相放大器的指標(biāo),設(shè)置合適的內(nèi)部參考頻率和鎖相放大器靈敏度。如果有“低噪聲”模式,選擇“低噪聲”模式。6.10.3設(shè)置鎖相放大器顯示噪聲測量值。等待鎖相放大器讀數(shù)穩(wěn)定后,讀取顯示測量值,記錄于附錄A的A.10中。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)鎖相放大器校準(zhǔn)后,出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書至少應(yīng)包含以下信息:a)標(biāo)題:“校準(zhǔn)證書”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識(shí);e)客戶的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標(biāo)識(shí);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(shí),應(yīng)說明被校對象的JJF2123—202411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(shí),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(shí),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)證書及校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對被校對象有效的說明;p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書的聲明。8復(fù)校時(shí)間間隔復(fù)校時(shí)間間隔由用戶根據(jù)使用情況自行確定,推薦為1年。JJF2123—202412附錄A原始記錄內(nèi)頁格式A.1外觀及工作正常性檢查A.2時(shí)基輸出頻率標(biāo)稱值實(shí)測值A(chǔ).3內(nèi)部參考源輸出頻率內(nèi)部參考源輸出幅度頻率設(shè)置值頻率實(shí)測值A(chǔ).4內(nèi)部參考源輸出幅度A.4.1方法一頻率幅度設(shè)置值幅度測量值A(chǔ).4.2方法二頻率幅度設(shè)置值標(biāo)準(zhǔn)衰減量A功率計(jì)測量值P0幅度測量值A(chǔ).5共模抑制比頻率差模電壓測量值共模電壓測量值共模抑制比測量值JJF2123—202413A.6幅度測量頻率幅度標(biāo)稱值VN鎖相放大器幅度測量值VX鎖相放大器幅度測量示值誤差ΔA.7相位測量頻率標(biāo)稱值θ0測量值θ1測量值鎖相放大器相位測量值10Hz45°135°215°305°…45°135°215°305°A.8直流輸出電壓通道偏置設(shè)置值/%電壓設(shè)置值/V實(shí)測值JJF2123—202414A.9直流電壓測量通道直流標(biāo)稱值DN鎖相放大器直流測量值DX鎖相放大器直流測量示值誤差ΔA.10輸入噪聲頻率實(shí)測值JJF2123—202415附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式B.1外觀及工作正常性檢查B.2時(shí)基輸出頻率標(biāo)稱值實(shí)測值U(k=2)B.3內(nèi)部參考源輸出頻率內(nèi)部參考源輸出幅度頻率設(shè)置值頻率實(shí)測值U(k=2)B.4內(nèi)部參考源輸出幅度B.4.1正弦波幅度(方法一)頻率幅度設(shè)置值幅度測量值U(k=2)B.4.2正弦波幅度(方法二)頻率幅度設(shè)置值標(biāo)準(zhǔn)衰減量A功率計(jì)測量值P0幅度測量值U(k=2)B.5共模抑制比頻率差模電壓測量值共模電壓測量值共模抑制比測量值U(k=2)JJF2123—202416B.6幅度測量頻率幅度標(biāo)稱值VN鎖相放大器幅度測量值VX鎖相放大器幅度測量示值誤差ΔU(k=2)B.7相位測量頻率標(biāo)稱值θ0測量值θ1測量值鎖相放大器相位測量值U(k=2)10Hz45°135°215°305°…45°135°215°305°B.8直流輸出電壓通道偏置設(shè)置值/%電壓設(shè)置值/V實(shí)測值U(k=2)JJF2123—202417B.9直流電壓測量通道直流標(biāo)稱值DN鎖相放大器直流測量值DX鎖相放大器直流測量示值誤差ΔU(k=2)B.10輸入噪聲頻率實(shí)測值U(k=2)JJF2123—202418附錄C主要項(xiàng)目校準(zhǔn)不確定度評定示例C.1內(nèi)部參考源輸出頻率不確定度評定C.1.1測量方法使用頻率計(jì)直接測量被校鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出頻率。以使用53131A頻率計(jì)校準(zhǔn)鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度頻率1kHz信號為例,進(jìn)行不確定度評定。C.1.2不確定度來源經(jīng)分析,不確定度來源有以下2項(xiàng):a)頻率計(jì)計(jì)數(shù)不準(zhǔn)引入的不確定度分量u1;b)測量重復(fù)性引入的不確定度分量u2。C.1.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定C.1.3.1頻率計(jì)頻率測量準(zhǔn)確度引入的不確定度分量u1頻率計(jì)頻率測量最大允許誤差為±1×10-8,區(qū)間半寬度a=1×10-8,概率分布C.1.3.2測量重復(fù)性引入的不確定度分量u2為均勻分布,包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u=a/k=1×10-8/3≈5.8×C.1.3.2測量重復(fù)性引入的不確定度分量u2測量重復(fù)性引入的不確定度。采用頻率計(jì)53131A對鎖相放大器正弦波輸出的頻率(1kHz)進(jìn)行測量,頻率計(jì)閘門時(shí)間為1s,獨(dú)立重復(fù)測量6次,數(shù)據(jù)見表C.1。表C.1獨(dú)立重復(fù)測量6次測量值次數(shù)測量值/kHz10.999997820.999997230.999998140.999998350.999997660.9999971x0.9999970C.1.準(zhǔn),的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2=s/x=4.8×10-7。各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表見表C.2。JJF2123—202419表C.2內(nèi)部參考源輸出頻率不確定度分量匯總表序號不確定度分量來源評定方法分布k值標(biāo)準(zhǔn)不確定度1u1頻率計(jì)頻率測量準(zhǔn)確度B均勻 35.8×10-92u2測量重復(fù)性A——4.8×10-7C.1.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)表C.1,各不確定度分量互不相關(guān),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.1.6C.1.6擴(kuò)展不確定度C.2取源k,幅c.0×10-6(k=2)C.2.1測量模型以使用功率座8482A和衰減器8491B校準(zhǔn)鎖相放大器UHF正弦波輸出為例,進(jìn)行不確定度評定。依據(jù)校準(zhǔn)原理,輸出電平的測量模型:式中:(C.1)y—正弦波輸出幅度測量值,V;P0—功率計(jì)讀數(shù)值,dBm;A—衰減器衰減值,dB。C.2.2不確定度來源及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式C.2.2.1不確定度來源經(jīng)分析,不確定度分量來源包括:a)功率測量引入的不確定度分量u(P0)。b)衰減器衰減值不準(zhǔn)引入的不確定度分量u(A)。經(jīng)分析,上述各分量之間彼此不相關(guān),對各分量求偏導(dǎo),得到的靈敏系數(shù)c為:=c2=≈1.88由于在測量過程中一些其他非理想因素的影響,引入的不確定度分量包括:c)失配引入的不確定度分量u3。d)測量重復(fù)性引入的不確定度分量u4。C.2.2.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式根據(jù)上面分析結(jié)果,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式如下:C.2.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度1·u(P0)]2+[c2·u(A)]2+u+uJJF2123—202420C.2.3.1功率測量引入的不確定度分量u(P0)a)功率傳感器的校準(zhǔn)因子引入的不確定度分量ua功率傳感器校準(zhǔn)因子的最大允許誤差為:±2%,則區(qū)間半寬度a=2%,在區(qū)間內(nèi)均勻分布,包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:b)功率計(jì)的替代功率測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量ubua=a/k=2%/b)功率計(jì)的替代功率測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量ub功率計(jì)的替代功率是由它的功率指示器測量的,查說明書功率指示器的允許誤差極引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:限為:±0.5%,則區(qū)間半寬度a=0.5%,在區(qū)間內(nèi)均勻分布,包含因子k=3,引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:ub=a/k=0.5%/3≈0.3%上述2個(gè)分量彼此互不相關(guān),靈敏系數(shù)均為1,因此ub=a/k=0.5%/3≈0.3%C.2.3.2衰減器衰減值不準(zhǔn)引0不)(.%)C.2.3.3失配引入的(定).304C.2.3.3失配引入的(定).304dB/2=0.02dB(0.5%)衰減器輸入端口的電壓駐波比典型值為1.15,則衰減器輸入端口反射系數(shù)s的絕,/布,包含因子k=2,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.2.3.4測量重復(fù)性引3度.量20.05dB(1.2%)采用功率計(jì)EPM-441A、功率傳感器8482A和衰減器8491B對鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度(正弦波)的幅度(600MHz,0.53V/7.50dBm)進(jìn)行測量,獨(dú)立重復(fù)測量6次,數(shù)據(jù)見表C.3。表C.3獨(dú)立重復(fù)測量6次數(shù)據(jù)次數(shù)AP0/dBm正弦波幅度測量值/V110dB7.2530.5153927.2530.5153937.2520.5153347.2510.5152757.2540.5154567.2550.51551x7.2530.51539JJF2123—202421C.2.準(zhǔn),的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4=s/x=0.016%各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表C.4。表C.4內(nèi)部參考源輸出幅度(方法二)不確定度分量匯總表序號不確定度分量來源評定方法分布k值標(biāo)準(zhǔn)不確定度1u(P0)功率測量B均勻 31.2%2u(A)衰減器衰減值不準(zhǔn)B—20.5%3u3失配B反正弦 21.2%4u4測量重復(fù)性A——0.016%C.2.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)表C.4,各不確定度分量互不相關(guān),相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.2.6擴(kuò)展不確定度uc=C.2.6擴(kuò)展不確定度C.3比k,定×uc=2.4%(k=2)。C.3.1測量模型使用鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度作為激勵(lì),分別在單端和差分測量模式下獲得差模和共模電壓測量值,再代入公式計(jì)算共模抑制比,獲得鎖相放大器共模抑制比。以使用SR830的共模抑制比測量為例進(jìn)行不確定度評定。依據(jù)校準(zhǔn)原理,共模抑制比的測量模型:式中:CMRR—共模抑制比測量值;Vd—差模電壓讀數(shù)值式中:CMRR—共模抑制比測量值;Vd—差模電壓讀數(shù)值,V;Vc—共模電壓讀數(shù)值,V。C.3.2不確定度來源及相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式C.3.2.1不確定度來源經(jīng)分析,不確定度分量來源包括a)共模電壓測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u(Vc)。b)差模電壓測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u(Vd)。經(jīng)分析,上述各分量之間彼此不相關(guān),對各分量求偏導(dǎo),得到的靈敏系數(shù)c為:≈-0.02dB=-20≈103.51dBJJF2123—202422由于在測量過程中一些其他非理想因素的影響,引入的不確定度分量包括:c)測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3。C.3.2.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式根據(jù)上面分析結(jié)果,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式如下:C.3.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的[c1·u(Vc)]2+[c2·u(Vd)]2+uC.3.3.1共模電壓測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u(Vc)鎖相放大器幅度測量最大允許誤差為:±1%,則區(qū)間半寬度a=1%,在區(qū)間內(nèi)均勻分布,包含因子k=3,由此共模電壓測量不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.3.3.2差模電壓測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u(Vd)u(Vc)C.3.3.2差模電壓測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u(Vd)鎖相放大器內(nèi)部幅度測量分辨力為1×10-8,則區(qū)間半寬度a=0.5×10-8,在區(qū)間內(nèi)均勻分布,包含因子k=3,由此差模電壓測量不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.3.3.3測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3u(Vd)=a/k=0.5×10-8/C.3.3.3測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3在100Hz頻點(diǎn),對鎖相放大器SR830進(jìn)行共模抑制比的測量。獨(dú)立重復(fù)測量6次,數(shù)據(jù)見表C.5。表C.5獨(dú)立重復(fù)測量6次數(shù)據(jù)次數(shù)差模電壓測量值/V共模電壓測量值/μV共模抑制比計(jì)算值/dB10.99776.732103.4220.99776.813103.3130.99776.672103.4940.99776.763103.3850.99776.762103.3860.99776.832103.29x0.99776.762103.38C.3.準(zhǔn),的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3=s=0.073dB=0.84%。各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表見表C.6。表C.6共模抑制比不確定度分量匯總表序號不確定度分量來源評定方法分布k值標(biāo)準(zhǔn)不確定度1u(Vc)共模電壓測量不準(zhǔn)B均勻 30.58%2u(Vd)差模電壓測量不準(zhǔn)B均勻 32.9×10-93u3測量重復(fù)性A——0.84%JJF2123—202423C.3.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)表C.6,各不確定度分量互不相關(guān),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.3.6擴(kuò)展不確定度uc=0.84%(0.073dB)C.4.1測量方法鎖相放大器幅度測量校準(zhǔn)使用交流電壓表直接測量。以使用鎖相放大器內(nèi)部參考源輸出幅度(1kHz,1V正弦波)作為激勵(lì)源,使用交流電壓表8588A進(jìn)行幅度測量校準(zhǔn)為例,進(jìn)行不確定度評定。C.4.2不確定度來源經(jīng)分析,不確定度分量來源包括:1)交流電壓表測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u1;2)鎖相放大器幅度測量分辨力引入的不確定度分量u2;3)測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3。C.4.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定C.4.3.1交流電壓表測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u1根據(jù)8588A技術(shù)說明書得知1V(1kHz)量程的最大允許誤差為±(77×10-6×讀數(shù)+6.5×10-6×量程),則取區(qū)間半寬度a=8.4×10-5,概率分布為均勻分布,包含因子由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1為:V鎖相放大器幅度測量分辨力為0.1mV,則取區(qū)間半寬度a=0.05mV,概率分布C.4.3.3測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3為均勻分布,置信概率為100%時(shí),包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2為:u=a/k=0.05mV/C.4.3.3測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3采用交流電壓表8588A對鎖相放大器的內(nèi)部參考源輸出幅度(1kHz,1V正弦波)進(jìn)行定標(biāo)測量,然后用鎖相放大器對其內(nèi)部參考源輸出幅度(1kHz,1V正弦波)獨(dú)立重復(fù)測量6次,數(shù)據(jù)見表C.7。表C.7獨(dú)立重復(fù)測量6次數(shù)據(jù)次數(shù)VXVNΔ11.0002V0.9976V-0.0026V20.9976V-0.0026V30.9976V-0.0026V40.9977V-0.0025V50.9977V-0.0025V60.9976V-0.0026Vx0.9976V-0.0026VJJF2123—2024C.4.準(zhǔn),的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3=s=0.05mV。各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表見表C.8。表C.8幅度測量(交流電源表直接測量法)不確定度分量匯總表序號不確定度分量來源評定方法分布k值標(biāo)準(zhǔn)不確定度1u1數(shù)字多用表測量不準(zhǔn)B均勻 34.8×10-5V2u2被校鎖相放大器幅度測量分辨力B均勻 30.03mV3u3測量重復(fù)性A——0.05mVC.4.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)表C.8,各不確定度分量互不相關(guān),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.4.6擴(kuò)展不確定度uc=0.08C.4.6擴(kuò)展不確定度C.5幅度測量不確定度評定(多功能校準(zhǔn)源直接測量法)C.5.1測量方法取包含因子k=2,則U=2×uc=0.16mV(k=C.5幅度測量不確定度評定(多功能校準(zhǔn)源直接測量法)C.5.1測量方法鎖相放大器幅度測量校準(zhǔn)是使用多功能校準(zhǔn)源直接測量。以使用多功能校準(zhǔn)源校準(zhǔn)5520A輸出(1kHz,1V正弦波)校準(zhǔn)鎖相放大器的幅度測量為例,進(jìn)行不確定度評定。C.5.2不確定度來源經(jīng)分析,不確定度分量來源包括:1)鎖相放大器幅度測量分辨力引入的不確定度分量u1;2)多功能校準(zhǔn)源輸出不準(zhǔn)引入的不確定度分量u2;3)測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3。C.5.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定C.5.3.1鎖相放大器幅度測量分辨力引入的不確定度分量u1鎖相放大器幅度測量分辨力為0.1mV,則取區(qū)間半寬度a=0.05mV,概率分布u1為:為均勻分布,置信概率為100%時(shí),包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定u1為:C.5.3.2多功能校準(zhǔn)源輸出不準(zhǔn)引入的不確定度分量u2u1=a/k=0.05C.5.3.2多功能校準(zhǔn)源輸出不準(zhǔn)引入的不確定度分量u2多功能校準(zhǔn)源5520A輸出正弦波幅度1V(1kHz)的最大允許誤差為24±0.145mV,則區(qū)間半寬度a=0.145mV,k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u=a/k=0.145mV/3≈0.084mV24JJF2123—202425C.5.3.3測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3多功能校準(zhǔn)源5520A輸出(1kHz,1V正弦波)校準(zhǔn)鎖相放大器的幅度測量,獨(dú)立重復(fù)測量6次,數(shù)據(jù)見表C.9。表C.9獨(dú)立重復(fù)測量6次數(shù)據(jù)次數(shù)VX/VVN/VΔ/V11.0000.9970-0.003020.9970-0.003030.9971-0.002940.9970-0.003050.9971-0.002960.9972-0.0030x0.9971-0.0026C.5.準(zhǔn),的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3=s=0.05mV。各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表C.10。表C.10幅度測量(多功能校準(zhǔn)源直接測量法)不確定度分量匯總表序號不確定度分量來源評定方法分布k值標(biāo)準(zhǔn)不確定度/mV1u1鎖相放大器幅度測量分辨力B均勻 30.032u2多功能校準(zhǔn)源輸出不準(zhǔn)B均勻 30.0843u3測量重復(fù)性A——0.05C.5.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)表C.10,各不確定度分量互不相關(guān),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.5.6擴(kuò)展不確定度uc=0.1mVC.6.1測量方法(10MHz,1V正弦波)作為激勵(lì)源,使用功率座8482A進(jìn)行幅度測量校準(zhǔn)為例,進(jìn)行不確定度評定。C.6.2不確定度來源JJF2123—202426經(jīng)分析,不確定度分量來源包括:1)功率計(jì)測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u1;2)鎖相放大器幅度測量分辨力引入的不確定度分量u2;3)測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3。C.6.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定C.6.3.1功率計(jì)測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u1a)功率傳感器的校準(zhǔn)因子引入的不確定度分量ua。功率傳感器校準(zhǔn)因子的最大允許誤差為:±2%,則區(qū)間半寬度a=2%,在區(qū)間內(nèi)均勻分布,包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:功率計(jì)的替代功率是由它的功率指示器測量的,查說明書功率指示器的允許誤差極的:.,:半寬度a=0.5%,在區(qū)間內(nèi)均勻分布,包含因子k=3,由此上述2個(gè)分量彼此互不相b=,數(shù).5≈,.,功率測量的相C.6.3.2鎖相放大器幅度測量分辨力引入的不確定度分量u2.012VC.6.3.2鎖相放大器幅度測量分辨力引入的不確定度分量u2u2為:C.6.3.3測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3鎖相放大器幅度測量分辨力為1×10-5V,則取區(qū)間半寬度a=0.5×10-5V,概率分布為均勻分布,置信概率為100%時(shí),包含因子k=3,由此引入的標(biāo)u2為:C.6.3.3測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3u=a/k=0.5×10-5V/3=0.3×10-5V采用功率傳感器8482A和衰減器8491B對正弦波發(fā)生器輸出(10MHz,1V正弦波)進(jìn)行定標(biāo)測量,然后用鎖相放大器獨(dú)立重復(fù)測量6次,數(shù)據(jù)見表C.11。表C.11獨(dú)立重復(fù)測量6次數(shù)據(jù)次數(shù)VX/VVN/VΔ/V11.00000.98133-0.0186720.98140-0.0186030.98134-0.0186640.98126-0.0187450.98117-0.0188360.98125-0.01875x0.98129-0.01870JJF2123—202427C.6.準(zhǔn),的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3=s=8×10-5V。各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表C.12。表C.12幅度測量(功率計(jì)直接測量法)不確定度分量匯總表序號不確定度分量來源評定方法分布k值標(biāo)準(zhǔn)不確定度/V1u1功率計(jì)測量不準(zhǔn)B均勻 30.0122u2鎖相放大器幅度測量分辨力B均勻 30.3×10-53u3測量重復(fù)性A——8×10-5C.6.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)表C.12,各不確定度分量不相關(guān),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.6.6擴(kuò)展不確定度uc=0.012VC.7,度=2×uc=0.024V(k=2)。C.7.1測量模型以使用標(biāo)準(zhǔn)相位源650輸出相位30°(1kHz)對鎖相放大器的相位測量進(jìn)行校準(zhǔn)為例,進(jìn)行不確定度評定。依據(jù)校準(zhǔn)原理,相位測量模型:式中:Φ—相位測量值,式中:Φ—相位測量值,(°);θ1—標(biāo)準(zhǔn)相位源輸出不為0°相位時(shí),鎖相放大器相位測量讀數(shù)值,(°);θ0—標(biāo)準(zhǔn)相位源輸出0°相位時(shí),鎖相放大器相位測量讀數(shù)值,(°)。C.7.2不確定度來源及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式C.7.2.1不確定度來源經(jīng)分析,不確定度分量來源包括:a)初始相位測量引入的不確定度分量u(θ0)。b)相位測量引入的不確定度分量u(θ1)。經(jīng)分析,上述各分量之間彼此不相關(guān),對各分量求偏導(dǎo),得到的靈敏系數(shù)c為:由于在測量過程中一些其他非理想因素的影響,引入的不確定度分量包括:c)測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3。C.7.2.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式JJF2123—202428根據(jù)上面分析結(jié)果,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式如下:C.7.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評=(c1·u1)2+(c2·u2)2+uC.7.3.1初始相位測量引入的不確定度分量u(θ0)C.7.3.1.1鎖相放大器相位測量分辨力引入的不確定度分量ua鎖相放大器相位測量分辨力為0.01°,則取區(qū)間半寬度a=0.005°,概率分布為均勻分布,置信概率為100%時(shí),包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ua為:根據(jù)650技術(shù)指標(biāo),輸出0°(1kHz)相位最大允許誤差為±0.03°,則區(qū)間半寬度a=0.03°,k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.7.3.2相位測量引入的不確定度分量u(θ1)ub=a/k=0.03°/3≈0.02°u(θ0)C.7.3.2相位測量引入的不確定度分量u(θ1)C.7.3.2.1鎖相放大器相位測量分辨力引入的不確定度分量ua鎖相放大器相位測量分辨力為0.01°,則取區(qū)間半寬度a=0.005°,概率分布為均勻分布,置信概率為100%時(shí),包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ua為:根據(jù)650技術(shù)指標(biāo),輸出30°(1kHz)相位最大允許誤差為±0.03°,則區(qū)間半寬度a=0.03°,k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:ub=a/k=0.03°/3≈0.02°C.7.3.3測量重復(fù)性引入的21度)u≈0.02°采用標(biāo)準(zhǔn)相位源650輸出相位30°(1kHz)對鎖相放大器的相位測量進(jìn)行測量,獨(dú)立重復(fù)測量6次,數(shù)據(jù)見表C.13。表C.13獨(dú)立重復(fù)測量6次數(shù)據(jù)次數(shù)θ0θ1Φ1-40.30°-10.30°30.00°2-10.34°29.96°3-10.38°29.92°4-10.40°29.90°5-10.39°29.91°6-10.37°29.93°x-10.36°29.94°JJF2123—202429C.7.準(zhǔn),的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3=s=0.04°。各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表C.14。表C.14相位測量不確定度分量匯總表序號不確定度分量來源評定方法分布k值標(biāo)準(zhǔn)不確定度1u(θ0)初始相位測量B——0.02°2u(θ1)相位測量B——0.02°3u3測量重復(fù)性A——0.04°C.7.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)表C.14,各不確定度分量互不相關(guān),合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:C.7.6擴(kuò)展不確定度C.8C.7.6擴(kuò)展不確定度C.8直流輸出電壓不確定度評定C.8.1測量方法取包含因子k=2,則U=2×uc=0.10°(k=2)。鎖相放大器直流輸出電壓校準(zhǔn)是使用直流電壓表進(jìn)行直接測量。以使用直流電壓表8588A校準(zhǔn)鎖相放大器CH1通道的1V直流信號為例,進(jìn)行不確定度評定。C.8.2不確定度來源a)直流電壓表測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u1;b)直流電壓表測量分辨力引入的不確定度分量u2;c)測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3。C.8.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定C.8.3.1直流電壓表測量不準(zhǔn)引入的不確定度分量u1根據(jù)8588A技術(shù)說明書得知1V量程的最大允許誤差為±(2.0×10-6×讀數(shù)+0.4×10-6×量程),則取區(qū)間半寬度a=2.4×10-6,概率分布為均勻分布,包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1為:C.8.3.2直流電壓表測量分辨力引入的不確定度分量u2u1=a/k=2.4×10-6/C.8.3.2直流電壓表測量分辨力引入的不確定度分量u2直流電壓表測量分辨力引入的不確定度,按B類方法評定。8588A在直流電壓1V量程的測量分辨力為10-6,則取區(qū)間半寬度a=5×10-7,概率分布為均勻分布,包含因子k=3,由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2為:C.8.3.3測量重復(fù)性引入的不確定度分