Цезієвий стандарт частоти, що використовує технологію та можливості встановлення зв’язку GPS для забезпечення простежуваності вимірювань у будь-якій точці планети
Еталони частоти Fluke 910 і Fluke 910R, що керуються за допомогою технології GPS, — повністю відстежувані і виключно точні стандарти. Вони ідеально відповідають потребам, наявним у багатьох сферах застосування, включаючи телекомунікації, калібрування та системи автоматичного тестування.
Як стандарт 910, так і стандарт 910R забезпечують прецизійну частоту та еталонний час в імпульсах в секунду, які завдяки численним можливостям з’єднання можуть встановлюватися, контролюватись і керуватися практично з будь-якої точки планети. Обидві моделі забезпечують довготривалу стабільність частоти завдяки вбудованим цезієвим стандартам частоти в GPS-супутниковій системі. Вони також забезпечують дуже високу короткочасну стабільність завдяки вбудованому термостатованому кварцовому генератору (OCXO) або генератору рубідії (Rb).
Ключові риси Fluke 910 і Fluke 910R
- Наявність унікальної функції простежуваності означає відсутність повторних калібрування
- Дві високостабільні моделі для потреб вашої галузі застосування та оптимізації вашого бюджету
- До 13 виходів, що дозволяють досягти максимуму рентабельності
- Центральний або дистанційний моніторинг, управління та збирання даних через порт Ethernet моделі 910//910R
- Два високостабільні режими роботи, які підходять для вирішення вашого завдання
- Можливість застосування у портативному варіанті
- Програмне забезпечення GPSView
Наявність унікальної функції простежуваності означає відсутність повторних калібрування
Трансляція стандартів частоти через кабель існує вже протягом декількох років. Але досі вони мали ту саму внутрішню архітектуру (рис. 1). Справжній модуль фактично є «чорною скринькою» з антеним входом і частотним виходом.
Процес управління локальним генератором (навчання) прихований від користувача. Як правило, користувачі використовували інший еталон частоти (наприклад, стандарт рубідії), таймер/лічильник і ПК для реєстрації відхилень між «чорною скринькою» і еталоном частоти.
Концепція простежуваності потребує нерозривного ланцюга порівнянь із міжнародними стандартами, результатом яких є задокументовані результати із заявленою похибкою.
Тепер компаратор частот, що вперше документує, і дуже стабільний вторинний стандарт об’єднані в одному приладі разом з ресивером системи GPS.
Отриманий сигнал GPS постійно вимірюється і порівнюється з сигналом локального генератора. Відхилення фази і частоти зберігається всередині пристрою, і в будь-який момент може бути передано в будь-який ПК безпосередньо від пристрою 910/910R або через інтерфейс Ethernet замовлень майже від будь-якого або до будь-якого місця призначення. Потім за допомогою програмного забезпечення GPSView TM, що поставляється з кожною з моделей, можна отримати роздрук запису процесу простежуваності. Безперервний ланцюг історії калібрування – день за днем - підтримується в ПЗУ з поточним 24-годинним середнім зсувом протягом декількох років і безперервно відображається на РК-дисплеї передньої панелі.
Така унікальна простежуваність за первинними стандартами означає, що зразки частоти 910 і 910R GPS ніколи не вимагатимуть виведення з процесу повторного калібрування. Завдяки такій конструкції виключно високостабільний вбудований рубідієвий генератор або генератор OXXO безперервно калібруються за первинними стандартами частоти у Військово-морській обсерваторії США, а зрештою за всесвітнім часом, в обох режимах роботи – навчання або ручної затримки.
Дві високостабільні моделі для потреб вашої галузі застосування та оптимізації вашого бюджету
Компанія Fluke Calibration пропонує дві еталонні моделі в керованому нею через GPS діапазоні еталонів частоти: надвисокостабільний стандарт 910R з вбудованим рубідієвим «атомним годинником» як локальний генератор і цілком доступний стандарт 910 з високостабільним локальним термостатованим кварцовим генератором.
До 13 виходів, що дозволяють досягти максимуму рентабельності
Обидві моделі поставляються з одним виходом синусоїдального сигналу з частотою 5 МГц та п’ятьма виходами з частотою 10 МГц як стандарти. Передбачено також один вихід сигналу з частотою 1 імпульс в секунду.
Якщо програма вимагає більшої кількості виходів — наприклад, якщо кілька інших приладів потребують отримання сигналу від стандарту однієї й тієї частоти — опція 70 дозволяє змонтувати п’ять додаткових виходів із частотою 10 МГц. І навпаки, опція 72 дозволяє розширити можливості приладу, так щоб він видавав п’ять додаткових вихідних сигналів з частотою 2,048 МГц, що особливо корисно для багатьох завдань в галузі телекомунікаційних систем. Опція 73 забезпечує п’ять додаткових вихідних сигналів з частотою 13 МГц, еталонної для генераторів опорних імпульсів базових станцій GSM. Інший варіант конфігурації виходу пропонується опцією 71, яка надає приладу чотири додаткові синусоїдальні вихідні сигнали з частотами 10 МГц, 5 МГц, 1 МГц і 0,1 Гц плюс один вихідний сигнал з прямокутною формою імпульсу і частотою 0,1 М І, нарешті, опція 75 дозволяє визначати свій частотно-імпульсний вихід.
Центральний або дистанційний моніторинг, управління та збирання даних через порт Ethernet моделі 910/910R.
Обидва пристрої, як 910, так і 910R, за спеціальним замовленням можуть бути обладнані інтерфейсом Ethernet зв’язку (опція 76), який дозволяє здійснювати доступ в режимі реального часу. За допомогою програмного забезпечення GPSView TM є можливість здійснювати моніторинг стану як приладу, так і системи GPS, або навіть збирати дані калібрування через Інтернет або будь-яку локальну обчислювальну мережу.
Завдяки можливості з’єднання через інтерфейс Ethetnet відстані, на які можуть передаватися дані, стають необмеженими на відміну від будь-якого еталонного інтерфейсу GPIB або RS-232, що дозволяє контролювати пристрої 910/910R практично звідусіль.
Це означає, що метрологу або лаборанту більше не потрібен портативний ПК, що «переміщується» для безпосереднього виконання завдань з управління приладом, оскільки сьогодні це можна робити з будь-якого настільного ПК з будь-якої точки лабораторії або з-за її меж. Він також дозволяє одночасно переглядати дані, що надходять з кількох приладів у режимі реального часу.
Два високостабільні режими роботи, які підходять для вирішення вашого завдання
Більшість користувачів воліють виконувати автоматичне налаштування (іншими словами, навчання) свого стандарту частоти, щоб повністю виключити довготривалі зміни частоти (погіршення характеристик з часом). Цей режим навчання є стандартним режимом у пристроях 910 і 910R. До тих пір, поки є надійний супутниковий сигнал, внутрішній локальний генератор перебуває під контролем і регулюється, а середнє 24-годинне усунення частоти завжди практично дорівнює нулю. Однак у цьому режимі власна коротко-і середньострокова стабільність локальних генераторів, крім рубідія, ставиться під загрозу. Це справедливо для всіх стандартів частоти, що працюють із застосуванням технології GPS. Отриманий сигнал GPS має відносно великі короткочасні коливання частоти, пов’язані із зміною атмосферних умов. Це означає, що при використанні отриманого сигналу GPS для навчання пристрою 910 (OXXO) стабільність часів усереднення від 100 до 1 000 з дещо знижується.
У цьому режимі відхилення частоти внутрішнього опорного генератора від частоти GPS-сигналу використовується для безперервного регулювання генератора (навчання). Підсумкове зміщення частоти та дані регулювання зберігаються в ПЗУ кожні 24 години, щоб забезпечити можливість роздрукування запису простежуваності. Фактичне зміщення частоти (середнє значення на інтервалі 24 години) обчислюється та відображається на передній панелі.
Деякі області застосування вимагають виняткової коротко- та середньострокової стабільності, особливо при вимірюваннях джиттера та дрейфу у цифрових телекомунікаційних мережах.
Унікальний режим Manual Hold-Over Mode (Режим ручної затримки) робить можливим тимчасове перемикання з режиму Disciplined Mode (Режим навчання) у режим Manual Hold-Over Mode (Режим ручної затримки) у процесі вимірювання, тим самим дозволяючи досягати виняткової точності частоти на початку вимірювання та виняткової її стабільності під час виміру. Тут внутрішній генератор не регулюється. Цей режим зазвичай автоматично вводиться без прийнятного GPS-сигналу. Цей режим може бути також вибраний вручну за допомогою активації клавіші Manual Hold-Over (Ручна затримка) Якщо Manual Hold-Over (Ручна затримка) визначається при отриманні прийнятного GPS-сигналу, фактичне зміщення частоти обчислюється, відображається і зберігається в ПЗП кожні 24 години.
Для надстабільного рубідієвого генератора у пристрої 910R різниця у стабільності для часу усереднення до 1 000 с у режимі навчання та в режимі ручної затримки вимірами не виявляється.
Можливість застосування у портативному варіанті
При використанні режиму Manual Hold-Over Mode (Режим ручної затримки) пристрій 910 або 910R діє як незалежний OCXO або стандарт стандарту рубідії. Це означає, що один типовий недолік GPS-приймача – недостатній рівень портативності – виключений. Типовому приймачеві GPS потрібний годинник для з’єднання після зміни розташування, тоді як пристрої 910 і 910R запускаються і працюють лише через 10 хвилин.
Програмне забезпечення GPSView
GPSView це програма, написана для роботи в ОС Windows 95/98/2000/NT, яка встановлює зв’язок з керованим через GPS стандартом частоти. Її головною метою є створення доступного для аналізу документа калібрування на основі значень 24-годинного усунення частоти, що зберігаються в ПЗП моделі 910/910R (рис. 3).
Це єдині необхідні для завантаження в ПК дані для пристрою 910/910R, які слід завантажувати туди раз на два роки для отримання цілісного ланцюжка простежуваності з першого їх використання. Для аналізу робочих характеристик за короткий період часу та для короткочасної зміни фази можна отримувати дані за останній сорокаденний період.
За допомогою програми GPSView користувач може керувати робочим режимом («навчання» або «ручної затримки») та блокувати передню панель з метою запобігання внесенню ненавмисних змін клавішею Manual Hold-Over Key (Клавіша ручної затримки). Користувач може також встановлювати на власний розсуд частоту імпульсного виходу та задавати робочий цикл.
Технічні характеристики Fluke 910 і Fluke 910R
| Режими роботи |
| Disciplined Mode (Режим навчання): |
Відхилення частоти внутрішнього опорного генератора від частоти GPS-сигналу використовується для безперервного регулювання генератора (навчання). Підсумкове зміщення частоти та дані регулювання зберігаються в ПЗУ кожні 24 години, щоб забезпечити можливість роздрукування запису простежуваності. Фактичне зміщення частоти (середнє значення на інтервалі 24 години) обчислюється та відображається на передній панелі. |
| Hold-over Mode (Режим ручної затримки): |
Внутрішній генератор не регулюється. Цей режим зазвичай автоматично вводиться без прийнятного GPS-сигналу. Цей режим також можна вибрати вручну за допомогою активації клавіші Manual Hold-Over (Ручна затримка). Якщо Manual Hold-Over (Ручна затримка) задається при отриманні прийнятного GPS-сигналу, фактичне зміщення частоти обчислюється, відображається та зберігається в ПЗУ кожні 24 години |
|
| Стабільність частоти – фіксується для GPS 910R (GPS – Rb) |
| Зміщення частоти (загалом за 24 год) |
<1×10 -12 * |
| Короткочасне (відхилення Аллана): |
<1 x 10 -12 (t = 100 с) |
| |
<3 x 10 -12 (t = 100 с) |
| |
<1 x 10 -11 (t = 10 с) |
| |
<3 x 10 -11 (t = 1 с) |
| Розігрів (25 ° C): |
20 хвилин. зафіксувати |
| *При температурах 23 + 3 °C |
|
| Стабільність частоти – фіксується для GPS 910 (GPS-OCXO) |
| Зміщення частоти (загалом за 24 год) |
<1×10 -12 * |
| Короткочасне (відхилення Аллана): |
<1 x 10 -12 (t = 100 с) |
| |
<3 x 10 -12 (t = 100 с) |
| |
<1 x 10 -11 (t = 10 с) |
| |
<3 x 10 -11 (t = 1 с) |
| Розігрів (25 ° C): |
20 хвилин. зафіксувати |
| *При температурах 23 + 3 °C |
|
Стабільність частоти – затримка пристрою 910R
(GPS-Rb) |
| Погіршення показників з часом/24 год |
<2 x 10 –12 (типове значення) |
| Погіршення показників з часом/місяць |
<5 x 10 -11 |
| Температура (від 0 до 50 °C) |
<3 x 10 -10 |
| Температура (23 ± 3 °C): |
<2 x 10 -11 (типове значення) |
| Короткочасне (відхилення Аллана): |
<3 x 10 -12 (t = 100 с) |
|
Стабільність частоти – затримка пристрою 910
(GPS-OCXO) |
| Погіршення показників з часом/24 год |
<3 x 10 -10 |
| Погіршення показників з часом/місяць |
<3 x 10 -9 |
| Температура (від 0 до 50 °C) |
<2,5 x 10 -9 |
| Температура (23 ± 3 °C): |
<4 x 10 –10 (типове значення) |
| Короткочасне (відхилення Аллана): |
<1 x 10 -11 (t = 100 с) |
| |
<5 x 10 -12 (t = 10 с) |
| |
<5 x 10 -12 (t = 1 с) |
| Розігрів (25 °C) |
10 хвилин до 5 x 10 -9 |
|
| Фоновий шум – 910R |
| Зміщення |
Фазовий шум |
| 1 Гц: |
-80 дБн/Гц (типове значення) |
| 10 Гц: |
-90 дБн/Гц (типове значення) |
| 100 Гц: |
-130 дБн/Гц (типове значення) |
| 1 кГц: |
-140 дБн/Гц (типове значення) |
| 10 кГц: |
-140 дБн/Гц (типове значення) |
| 100 кГц: |
-145 дБн/Гц (типове значення) |
|
| Фоновий шум – 910 |
| Зміщення |
Фазовий шум |
| 1 Гц |
-100 дБн/Гц (типове значення) |
| 10 Гц |
-120 дБн/Гц (типове значення) |
| 100 Гц |
-130 дБн/Гц (типове значення) |
| 1 кГц |
-135 дБн/Гц (типове значення) |
| 10 кГц |
-135 дБн/Гц (типове значення) |
| 100 кГц |
-135 дБн/Гц (типове значення) |
|
| Еталонні вихідні сигнали (BNC) |
| 10 МГц: |
синусоїда, 0,5 У порівн. кв. на 50 Ом |
| 5 МГц: |
синусоїда, 0,5 У порівн. кв. на 50 Ом |
| 2,048 МГц (опція 75): |
+/–1,2 В +/–10 % на 75 Ом (G.703:10) |
| 1 мільйонна частка: |
рівні ТТЛ ІВ; низький < 0,4 В, високий > 2 В при навантаженні 50 Ом |
| Імпульсний вихід (опція 75): |
рівні ТТЛ ІВ; низький < 0,4 В, високий > 2 В при навантаженні 50 Ом |
|
| 5 додаткових виходів на 10 МГц (опція 70) |
| Див. вище специфікацію для 10 МГц |
|
| Декілька еталонних вихідних сигналів (опція 71) |
| Вихідні сигнали у вигляді синусоїди: |
10, 5, 1 і 0,1 МГц > 1 порівн. кв.на 50 Ом |
| Імпульсний вихід: |
0,1 МГц; >3 Впік-пік на 50 Ом. 0 В = LO <0,8 В, 3 В |
|
| Виходи 10 МГц та 5 МГц та 2,048 МГц (опція 72) |
| Стабільність частоти: |
Див. специфікації щодо стабільності частоти для пристроїв 910 та 910R |
|
| 5 додаткових виходів із частотою 13 МГц (опція 73) |
| Імпеданс: |
50 Ом |
| Вихідний сигнал: |
ТТЛ (симетричний) |
| Типові рівні в 50fn Ом |
Висока напруга: 2,35 В |
| |
Низька напруга: 0 В |
| Час наростання: |
від 10 до 90%: 2 нс |
| Джіттер: |
< 0,01 одиничного інтервалу |
| Довготривала стабільність: |
Така сама, як головний стандарт |
|
| Вихідний сигнал 1 імпульс/с (прив’язаний до GPS) |
| Коефіцієнт заповнення: |
Прибл. 20% |
| Джіттер: |
<60 нс порівн. кв. щодо UTC або GPS (стійке положення, SA вкл.) |
|
Імпульсний вихід
(опція 75) |
| Частота встановлюється за допомогою програми для ПК, що входить до комплекту. |
| Частота, що вибирається: |
1/(N x 10-7) Гц, N – ціле число |
| Заводська установка за замовчуванням: |
1 Гц |
| Коефіцієнт заповнення: |
50% |
| Джіттер: |
<500 пс порівн. кв. |
| Стабільність частоти: |
Див. специфікації щодо стабільності частоти для пристроїв 910 та 910R |
|
Інтерфейс Ethernet
(опція 76) |
| Порт зв’язку: |
Роз’єм: RJ45 |
| |
Протокол: 10Base-T |
| |
Буферна ОЗУ: 1 кбіт |
| Порт конфігурації: |
Роз’єм: Dsub9, RS232 |
|
| Внутрішнє сховище даних |
| 24 год частотне зміщення: |
2-річні дані, ПЗУ |
| Дані регулювання: |
2-річні дані, ПЗУ |
|
| Елементи управління |
Ручна
затримка: |
Забороняє автоматичне GPS-регулювання та ініціює роботу із затримкою. Це дозволяє підвищити короткочасну стабільність, коли внутрішній рубідієвий або OXXO-еталон вільно працює без введення будь-яких поправок з боку системи моніторингу GPS |
|
Світлодіодні індикатори –
Прив’язані до GPS |
| ВКЛ.: |
Режим навчання |
| ВИКЛ.: |
Режим затримки |
|
Світлодіодні індикатори –
Сигнал тривоги |
| ВКЛ.: |
Про стан тривоги повідомляє апаратна частина приладу. Пояснювальний текст розміщується в області дисплея, що складається із 7 сегментів. |
| ВИКЛ.: |
Нормальна робота |
|
| Світлодіодні індикатори – Ручна затримка |
| ВКЛ.: |
Ініційований режим затримки. Якщо сигнал GPS надійний, з’являється 24-годинне зміщення частоти. В іншому випадку відображається «—–» |
| ВИКЛ.: |
Автоматичний вибір режиму навчання або ручної затримки в залежності від стану Locked to GPS (Прив’язка до GPS) |
|
| Приймач GPS |
| Роз’єм антени: |
Тип N |
| Канали: |
8, паралельний контроль |
| Канал передачі, код: |
L1, C/A |
|
| Антена (опція 01) |
| Тип: |
активна L1 |
| Робоча температура: |
від -40 до 70 ° C |
| Висота: |
81 мм (за винятком роз’єму) |
| Маса: |
>30 дБ |
| Посилення: |
TNC |
|
Кабель антени
(опція 02) |
| Тип: |
RG213 |
| Довжина: |
20 м |
| Рознімання: |
N-типу та TNC (штекер) |
| Затримка в кабелі: |
101 нс. |
| Ослаблення: |
Прибл. 8 дБ при 1,6 ГГц |
|
| Інтерфейс з’єднання |
| з ПК: |
RS-232, DTE |
| Роз’єм: |
9-контактний штекер DB9, прийом (Rx) на контакті 2, передача (Tx) на контакті 3, “земля” (GND) на контакті 5 |
| Швидкість передачі: |
9600 біт/с |
| Структура даних: |
8 біт даних, 1 стоповий біт, без парності |
|
| Вентилятор |
|
| Температура |
| довкілля: |
від 0 до 50 °C (в робочих умовах) |
| |
від –40 до 70 °C (при зберіганні) |
| Клас безпеки: |
Відповідність CE: EN 61010-1 + A1 (1992) + A2 (1995) |
| Електромагнітні перешкоди: |
Відповідність CE: EN 1326-1 (1997) |
|
| споживана потужність |
| Напруга в мережі: |
від 100 до 240 В (±10%) |
| Частота мережі: |
від 47 до 63 Гц |
| Потужність пристрою 910R: |
<75 Вт під час розігріву <35 Вт при безперервній роботі |
| Потужність пристрою 910: |
<25 Вт під час розігріву <12 Вт при безперервній роботі |
|
| Розмір |
|
| Маса |
| 910R: |
4,4 кг нетто, 7,4 кг під час транспортування |
| 910: |
3,9 кг нетто, 6,9 кг під час транспортування |
|