信号发生器的频率偏差标准因设备类型和应用场景而异,通用信号发生器的频率偏差通常要求在±(0.5%~10%)范围内,精密测量用信号发生器的频率偏差需控制在10⁻⁶~10⁻¹⁰量级,高频信号发生器的频率偏差则多要求在±0.5%以内。以下为详细说明:
一、通用信号发生器的频率偏差标准
- 频率准确度
频率准确度是指信号发生器显示频率与实际输出频率的相对偏差,通常用相对误差表示。通用信号发生器的频率准确度要求一般在±(0.5%~10%)范围内。例如:- 用度盘读数的信号发生器,频率准确度约为±(1%~10%)。
- 精密低频信号发生器(如XD-1型)的频率准确度可达±0.5%。
- 频率稳定度
频率稳定度指在恒定外界条件下,规定时间内输出频率相对于预调值的变化量。根据国家标准,频率稳定度分为短期稳定度和长期稳定度:- 短期稳定度:信号发生器预热后,任意15分钟内频率的最大变化量。例如,国产QF1480合成信号发生器的短期稳定度为±5×10⁻⁶。
- 长期稳定度:信号发生器预热后,任意3小时内频率的最大变化量。例如,XD-1型低频信号发生器在预热30分钟后,第一小时内频率漂移不超过0.1%·f(Hz),其后7小时内不超过0.2%·f(Hz)。
二、精密测量用信号发生器的频率偏差标准
- 高精度要求
精密测量用信号发生器(如采用频率合成技术的设备)的频率偏差需控制在极低范围内,通常达到10⁻⁶~10⁻¹⁰量级。例如:- 采用高稳定度晶体振荡器的信号发生器,输出频率准确度可达10⁻⁸~10⁻¹⁰。
- XFC-6型超高频信号发生器在额定工作条件下,通电预热一小时后,每十分钟内频率漂移不大于±2×10⁻⁶。
- 温度稳定性
精密信号发生器对温度变化极为敏感,需通过恒温控制或温度补偿技术降低频率偏差。例如:- EE1610高稳定度石英晶体振荡器在环境温度10~35℃时,频率漂移≤1×10⁻⁹。
- X010A精密信号发生器在环境温度(20℃±2℃)条件下,电源变化±10%时,稳定度<±0.005%。
三、高频信号发生器的频率偏差标准
- 频率范围与偏差
高频信号发生器的频率范围通常较宽(如3MHz~50MHz),其频率偏差要求更严格。例如:- XFG-7型高频标准信号发生器在预热一小时后,连续工作八小时内频率漂移不大于±0.5%,但频率刻度值的绝对误差仍应保证±1%。
- 调谐式XPC-6型标准信号发生器的频率准确度优于±1%。
- 调制特性影响
高频信号发生器常具备调幅、调频等功能,调制信号可能引入额外频率偏差。例如:- 高频信号发生器中调幅的调制频率一般固定为400Hz或1000Hz,需确保调制过程中频率偏差可控。
四、特殊应用场景的频率偏差标准
- 声频信号发生器
根据JJG607-2003《声频信号发生器检定规程》,声频信号发生器在10Hz~20kHz频率范围内,频率偏差需优于±0.25%。例如:- 在1kHz参考频率下,连续工作1小时频率漂移不大于6Hz。
- 标准振动台激励信号
用于标准振动台的信号发生器需满足特定频率偏差要求。例如:- 在20Hz~2000Hz频率段内,频率误差绝对值按±0.1%计算,2000Hz下误差为±2Hz,20Hz下误差为±0.02Hz。