1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 449-2001 倍频程和1/3倍频程滤波器Octave - Band alld One - Tbird - Octave Balld Filters 2001一07一06发布2001一10-01实施国家质量监督检验检捷总局发布J.TG 449- 2001 倍频程和1/3倍频程滤波器检定规程Verification Regulation of Octave - Band and One - Third - Octave Band Filters f, JJG 449- 2001 2 ;代替JJG449- 1986 f 本规程经国家质量监督检验检
2、疫总局于2001年07月06日批准，并自2001年10月01日起施行。归口单位:全国声学计量技术委员会主要起草单位:衡阳仪表电气设备有限公司中国计量科学研究院广州市计量测试所参加起草单位:湖北省计量测试技术研究院本规程委托全国声学汁量技术委员会负责解释本规程主要起草人:刘湘衡陈剑林张美娥周伦彬参加起草人:时根火.J.JG 449- 2001 (衡阳仪表电气设备有限公司)(中国计量科学研究院)(中国计量科学研究院)(广州市计量测试所)(湖北省计量测试技术研究院)JJG 449- 2001 目录ll1112222222222433333333334444677781i 率频率心频中心川uuu.应平
3、宽宽响电应中宽带带分罔号差围量器位带)率响围器带效准积范信差误范分波单值频带u罄减求频分范波量比一瓜率(频率频衰减减的有基的平人平性作作率滤要心减积作作滤献计程指频的(频七器衰衰器化化器电输差电线工工频叠E中衰器工工费41对波一一滤考考平考平性时叠混自田旷瞅酬棚柑翩翩翩趾扣瞅扮相滤归归波参参电参电线实混抗述一中阶刷刷钳制师范引术01234567890123概计1?-434，气JAU寸，公UQJ141iIATA-A11411A1A?-?中叮，lqL句3A，气Jro-A叮L句J句JtJ句3而J句3呵343句343句J呵3句J句3飞时尚3句3句3句3句31d句Jm31JA气v，、JF气JJF、J气V
4、F气UJJG 449-2001 5.7 输出信号的和(8 ) 5.8 平坦频率响应(8 ) 5.9 电源检查(8 ) 5.四对大气温度的敏感度(8 ) 5.11 对湿度的敏感度(8 ) 5.12 稳定性(8 ) 5.13 使用中的最大允许误差(8 ) 6 通用技术要求(8 ) 6.1 标志和说明书(8 ) 6.2 标记(9 ) 7 计量器具控制(9 ) 7.1 定型鉴定或样机试验项目和检定项目(9 ) 7.2 首次检定、后续检定(10)7.3 定型鉴定或样机试验(1日7 .4 使用中检验(18)附录A测量结果不确定度评定实例(19)附录B检定证书和检定不合格通知书内页的格式(24)附录C定型鉴
5、定试验报告的格式(26)H JJG 449- 2001 倍频程和1/3倍频程滤波器检定规程本规程依据国家标准GB/T3241-1998 倍频程和分数倍频程滤波器，除补充规定了对2级滤波器的要求外，其他等效采用国际法制计量组织国际建议倍频程和1/3倍频程滤波器。1 范围本规程适用于O级、1级和2级倍频程和1/3倍频程滤波器的定型鉴定、样机试验、首次检定、后续检定和使用中检验。2 引用文献本规程引用了下列文献:GB/T 3241-1998 倍频程和分数倍频程滤波器IEC 61260: 1995 倍频程和分数倍频程滤波器英文版(IEC61260: 1995 Electroac oustics - (
6、)ctave - band and fractional - octave - band filters) OIML国际建议倍频程和1/3倍频程滤波器(草案)OIML 1999年英文版(OIML Draft International recommendation: 1999 Octave - band and one - third - octave - band filters) GB/T 3102.7-1993 声学的量和单位JJF 1034-1992 声学计量名词及定义JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 术语和计量单
7、位本规程采用GB/T3241-1998中有关术语定义。本规程采用GB/T3L02. 7-1993规定的量和单位。3.1 倍频程比标称频率比为2:1;记作G。注:1 对于以10为底的系统:2 对于以2为底的系统:3.2 带宽指示值GlO = 103/10 Gz = 2 (1) (2) 1 JJG 449-2001 用包括l在内的正整数的倒数来指示倍频程带宽的分数，记作11h 0 注:对倍频程滤波器，1 16 = 1 11;对113倍频程滤波器，1 16 = 1 13。3.3 基准频率准确值为1000 Hz的频率，记作fro3.4 准确的(频带)中心频率与基准频率有规定关系的频率，它使得在规定带宽
8、的滤波器组中，任何相邻的两个带通滤波器的准确的中心频率之比相同，记作儿，单位为赫兹(Hz)。对于倍频程和1/3倍频程滤波器，在一组滤波器中任何一个滤波器的准确的中心频率由下式确定:fm = (Gr/)(fr) 式中:工一一任何正整数、负整数或零。3.5 标称(频带)中心频率取中心频率的整数用于表示带通滤波器，单位为赫兹(Hz)。3.6 截止频率(3) 带通滤波器通带的下限频率和上限频率，单位为赫兹(Hz)。准确的中心频率是下限和上限截止频率(分别记作fl和fz)的几何平均值，截止频率由下式决定:fl = (G-l/(2bl)(Im) 和/2 = (G+1/(2b )(fm) 3.7 归一化频率
9、对于带通滤波器，频率与准确的中心频率之比，记作。=f/fmo 3.8 滤波器衰减(4) (5) 对于带通滤波器，在任何频率，其时间均方的输入信号电平减去所示的时间均方的输出信号电平，这两个信号电平相对于同一基准量。记作A，单位为分贝(dB)。3.9 参考衰减为了确定所有带通滤波器的相对衰减，由厂家规定的在通带内的标称滤波器衰减，单位为分贝(dB)，记作Arefo3.10 相对衰减对于带通滤波器，在任何频率，滤波器衰减减去参考衰减，单位为分贝(dB)，记作6A。注:在任何归一化频率fIf01其相对衰减t.A(f矿01)由下式确定:.A (f Ifm) = A (f矿m)-Arer 3.11 滤波
10、器的带宽对于某一给定的滤波器，其上限频率f2减去下限频率1103.12 归一化有效带宽(6) JJG 449-2001 对于恒振幅的正弦电输入信号，由滤波器组输出端的读出设备指示的信号时间均方值与输入信号时间均方值之比，并在归一化频率上积分;信号的时间均方值之比乘以常数lO.Af进行归一化，单位为分贝(dB)，记作Be。注:归一化有效带宽的解析式为:B c = f 10 O.IM(叫d(j仇)3.13 归一化基准带宽对于带通滤波器，滤波器的带宽与准确的中心频率之比，记作Bro注:归一化基准带宽B，由下式确定:B, = (fz - /1) IIm = G ,1 1( 2b) - C; -1 1(
11、26) 3.14 波滤器的积分响应(7) (8) 滤波器的归一化有效带宽与归一化基准带宽之比以10为底的对数乘以10，单位为分贝(dB)，记作t6.B。注:滤波器积分响应6.B的解析式为:6.B = 101g(Be 1Br) (9) 3.15 参考电平范围为测试电性能用，制造厂规定的某一电平范围，单位为分贝(dB)。3.16 参考输入信号电平在参考电平范围内，制造厂规定的输入信号电平，单位为分贝(dB)。3.17 电平差对于在任何电平范围内的带通滤波器，输出信号电平减去输入信号电平加上电平范围控制器的标称衰减(如果有的话)，单位为分贝(dB)。3.18 参考电平差在参考电平范围内，输入信号在中
12、心频率处对于所用的参考输入信号电平的电平差，单位为分贝(dB)。3.19 电平线性误差在任何电平范围内，中心频率处的电平差减去参考电平差，单位为分贝(dB)。3.20 线性工作范围对于规定的滤波器带宽和电平范围，从下边界到上边界，电平线性误差保持在规定的允差内时，稳态正弦输入信号电平的范围，单位为分贝(dB)。3.21 实时工作数据采样滤波器的整个运算周期和采样周期相比小于或等于采样周期的一种工作模式或能力。3.22 混叠频率分量在数据采样带通滤波器的输出信号中的虚假的频率分量，它是由于用比输入信号的最高频率分量低得多的速率对连续的随时间变化的输入信号取样时引起的。3 J.JG 449- 20
13、01 3.23 抗混叠滤波器是一个低通滤波器，用以在输出电平中把混叠频率分量降低到可忽略不计的程度。4 概述倍频程和1/3倍频程滤波器或滤波器组，以下简称滤波器，是一种能提供各种信号，如时变的、间歇的和稳定的频率，宽带的和离散的频率，持续时间长的和短的信号的频带滤波谱的信息的装置。它可以是测量系统中的一个组件，也可以是单独的仪器。符合要求的滤波器可实时工作在系统或仪器的整个频率范围内或是工作在频率范围中的某一段频率上。5 计量性能要求5. 1 标称中心频率声频范围内使用的倍频程和1/3倍频程滤波器的标称中心频率及其准确值见表10声频范围外使用的倍频程和1/3倍频程滤波器的标称中心频率的准确值由
14、(3)式计算。表1倍频程和1/3倍频程滤波器的中心频率标称中心频率准确的中心频率/Hz 113倍频程倍频程/ Hz 以10为底以2为底25 25.119 24.803 + 31. 5 31.623 31.250铸+ + 40 39 .811 39.373 + 50 50.119 49.606 + 63 63.096 62.500份+ + 80 79.433 78.745 + 100 100.00键99.213 + 125 125.89 125.00 + + 160 158.49 157.49 + 200 199.53 198.43 + 4 JJG 449-2001 表1(续)-, 准确的中心频
15、率/Hz 标称中心频率1/3倍频程倍频程/ Hz 以10为底以2为底250 25 1. 19 250.00椅+ + 315 316.23 314.98 + 400 398.11 396.85 + 500 501.19 500.00铃+ + 630 630.96 629.96 + 800 794.33 793.70 + 1 000 1 000.0 1 000.0铃+ 十1 250 1 258.9 1 259.9 + 1 600 1 584.9 1 587 .4 + 2000 1 995.3 2000.0份+ + 2500 2511.9 2519.8 + 3 150 3 162.3 3 174.
16、8 + 4000 3 981. 1 4000.0樨+ + 5000 5011.9 5 039 .7 + 6300 6309.6 6349.6 + 8000 7 943.3 8000.0幡十+ 10 000 10000祷10079 + 12500 12589 12699 + 16000 15 849 16000骨+ + 20000 19953 20 159 + 注:1 准确的中心频率是用(3)式计算得到的，取5位有效数字，标有祷号的为准确值。2 +号表示推荐采用的频率。5 JJG 449-2001 5.2 相对衰减5.2.1 表2给出了倍频程和1/3倍频程带宽内指定的归一化频率处允许的最小和最大
17、相对衰减值。滤波器的相对衰减应在表2的限值以内。表2倍频程和1/3倍频程滤波器的相对衰减的限值归一化频率f/fm=最小衰减限值;最大衰减限值/dB倍频程滤波器1/3倍频程滤波器滤波椿级别以10为底以2为底以10为底以2为底0级1级2级1.00000 1.00000 1.00000 1.000 00 -0.15;十0.15- 0.3; +0.3 一0.3;+0.31.090 18 1. 090 51 1.02667 1.02676 -0. 15;+0.2 0.3; +0.4 一0.5;+0.6 0.91728 0.91700 0.97402 0.973 94 L 18850 1. 189 21
18、1. 055 75 1.055 94 一0.15;+0.4一0.3;十0.6一0.5;+0.8 0.841 40 0.840 90 0.97419 0.947 02 1.295 69 l. 296 84 1.08746 1.087 76 一0.15;+ 1. 1 一0.3;+1.3- 0.5;+ 1.6 0.77179 0.77111 0.91958 0.91932 0.70795 0.707 11 0.89125 0.89090 1. 412 54 1.41421 1.122 02 1.12246 + 2.3;十4.5十2.0;+5.0+ 1. 6;+5.0 0.70795 0.707 11
19、 0.89125 0.89090 1. 995 26 2.00000 1.294 37 1.295 65 + 18.0; + + 17.5; + +16.5;+ 0.50119 0.500 00 0.772 57 0.771 81 3.981 07 4.00000 1.881 73 1. 886 95 + 42.5; + +41; + 0.251 19 0.25000 0.53143 0.52996 6 JJG 449- 2001 表2(续)归一化频率f/儿=段小衰减限值;最大衰减限值/df音频程滤波器113倍颇程滤波器滤披器级别以10J;底D2O为底以10为底以2为底。级l级2级7.943
20、28 I 8.000 00 3.053 65 3.069 55 + 62.0;十十61;+ 十55;+ 0.125 89 0.12500 0.32748 0.325 78 二三15.8489二三16.0000二注5.39195 二5.43474 +75.0; + + 70; + 十60;+ 运0.063096 三三0.062500运0.185460.184 00 5.2.2表2给出的归一化频率。和岛，之间的归一化频率。z处的相对衰减的限值A.由线性插入关系确定:A,. = Aa + Ab - Aa lg(3/) Ilg(b/) ( 10) 式中:Aa -在归一化频率。处的相对衰减限值;Ab-一
21、一在归一化频率。h处的相对衰减限值。5.3 滤波器积分响应对于滤波器中的每一个带通滤波器，。级、1级和2级滤波器积分响应分别应不超过:tO. 15 dB , :t 0 .3 dB和:t0.5 dB。5.4 线性工作范围5 . 4.1 对于所有的滤波器带宽，以及平坦的频率响应(如果提供的话)和每一个有效电平范围，在线性工作范围内的电平线性误差、0级、1级和2级滤波器分别应不超过士o. 3 dB , :t O. 4 dB和:t0.5 dB。它们的线性工作范围至少分别为60dB, 50 dB , 40 dB o 5.4. 2 如果提供不止一个电平范围，对于0级和1级滤波器其线性工作范围至少应有40
22、dB的重迭，对于2级滤波器，至少为30dBo 5 .4.3 对于多于一个电平范围的滤波器，假如它不在参考电平范围内，在最灵敏的范围允许减少线性工作范围。5.5 实时工作在制造厂给定的频率范围内，滤波器相应于恒振幅的、频率的对数以恒定速率变化的正弦输入信号的输出信号电平，对0级和l级滤波器，在理论输出信号电平的土0.3dB以内，对2级滤波器在:t0.5 dB以内。7 .JJG 449-2001 5.6 抗混叠滤波器抗I昆叠滤波器应使输入信号与取样处理之间干扰减至最小，取样处理而产生的混叠频率分量不应使滤波器的相对衰减响应超过表2中相应的最小限值的最大值。5.7 输出信号的和对于在两个连续的倍频程
23、或1/3倍频程中心频率之间的任何频率的正弦输入信号，(a)输入信号电平减去参考衰减，(b)规定带宽的各种滤波器的时间均方的输出信号的电平和，(a)与(b)之差对于O级、1级和2级滤波器应分别不超过(-1.0 - + 1.0)dB, ( - 2 .0-十1.0)dB和(-4.0-+2.0)do 5.8 平坦频率响应在制造厂规定的平坦频率响应的频率范围内的任何频率上，0级、1级和2级滤波器的相对衰减，与在参考频率(l000 Hz)处的相对衰减的差分别应在士0.15dB , :!: 0.3 dB和土0.5d以内。5.9 电源检查对于需要电池作为电源的滤波器，制造厂应提供适当的方法以检查电池电压是否充
24、足，在检查时，滤波器应能按G/T3241规定的所有要求正常工作。5.10 对大气温度的敏感度在大气温度从ot至+50t的范围内，滤波器在标称中心频率处的相对衰减与基准条件下同频率点的相对衰减的偏离，对于O级、1级和2级滤波器分别不超过:!:0.15dB和:!:0.3 dB和:!:0.5 d。5. L1 对湿度的敏感度将滤波器暴露于相对湿度为75%、温度为40C的大气中，滤波器的部件上不出现冷凝的条件下，24 h以后，滤波器在标称中心频率处的相对衰减与基准条件下同频率点的相对衰减的偏离，对于O级、1级和2级滤波器分别不超过士0.15dB，士0.3dB 和:!:0.5 dBo 5.12 稳定性滤波
25、器所用的材料和结构应保证滤波器在按制造厂使用说明书规定的方法调整后，具有足够的稳定性以符合GB/T3241-1998的规定。5.13 使用中的最大允许误差滤波器应满足规定的允差，这一允差将作为定型鉴定、样机试验、首次检定和后续检定的最大允许误差。使用中的最大允许误差为检定时的最大允许误差的1.25倍，用分贝表示并修整到十分之一分贝。注:使用中的最大允许误差是由法规规定的使用中测量仪器的误差(正的或负的)的极限值。使用中和检定中的最大允许误差之所以规定为不同的值，是考虑了仪器在工作中的长期稳定性和使用环境条件下的不一致的因素6 通用技术要求6.1 标志和说明书8 .J.TG 449- 2001
26、6. 1. 1 滤波器应具有以下一些永久性的标志:a)制造厂的名称或商标;b)产品的型号和编号;c)采用国家标准的标志GB/T3241一1998或采用国际标准的标志IEC61260: 1995; d)滤波器的级别;e)制造计量许可证标志。6. 1.2 每台滤波器均应附有包括GB/T3241-1998第7章要求给出的所有信息的使用说明书。6. 1. 3 属于主机的附件应在仪器清单、附属文件中或用其他适当的方式说明。6.2 标记滤波器中非供操作者使用的部件应采用密封或标记的方法加以保护。滤波器上应留有标注检定标记的适当位置。7 计量器具控制计量器具控制包括定型鉴定、样机试验、首次检定、后续检定和使
27、用中检验。7.1 定型鉴定或样机试验项目和检定项目滤波器定型鉴定或样机试验的项目和检定项目见表3。表3定型鉴定或样机试验项目和检定项目一览表项目定型鉴定首次检定或样机试验后续检定使用中检验备注相对衰减对数字方法实现的滤波器+ + + 可在少数几个频率上测试滤披器积分响应+ 线性工作范围+ + 实时工作+ 抗混叠滤披器+ 输出信号的和+ + 仅适用于模拟方法实现的滤波器，对选定的滤波器测试平坦频率响应+ + 如设有的话电池电压+ 温度敏感度+ 湿度敏感度+ 注:需试验或检定的项目用+表示，不需试验或检定的项目用一表示。9 7.2 首次检定、后续检定7.2.1 检定条件7.2. 1. 1 计量标准
28、和主要配套设备a)正弦信号发生器JJG 449-2001 正弦信号发生器的频率范围应不窄于2Hz - 200 kHz，频率的最大允许误差为士0.01%;在检定期间的幅值稳定度应优于0.02dB;输出信号的总失真，在(20Hz-30 kHz)的频率范围内不超过0.02%，在(2Hz-20 Hz)和(30kHz-200 kHz)的频率范围内不超过0.1%;信号电平至少可在80dB的范围内改变。b)测量放大器测量放大器的频率范围应不窄于2Hz - 200 kHz，在检定期间的稳定度优于0.02 dB，在所需频率上的总失真应不超过0.1%。c)直流电压表直流电压表的最大允许误差为0.1%。d)频率计频
29、率计在所需频率上的最大允许误差为1x 10 40 e)电平记录仪电平记录仪在所需的频率范围内，频率响应特性优于:t0.5 dB，分辨力优于:t 0.25 dB。注:也可采用其他方式绘制图形。7.2. 1.2 检定环境条件温度:15 - 35 L; 相对湿度:30% -90%; 气压:86.0-106.0 kPa。7.2.2 检定项目和检定方法7.2.2.1 检定项目滤波器的检定项目见表3。7.2.2.2 外观检查a)滤波器应具有明确的标志，并应符合6.1.1的规定。b)滤波器中非供操作者使用的部件应采用密封或标记的方法加以保护。c)滤波器应留有适当的位置用于标注检定标记。d)滤波器应无机械性损
30、坏或变形，开关等控制器件应操纵灵活、定位准确，无接触不良的现象。e)使用电池供电的滤波器，其电池电压应在说明书规定的可用电压范围之内。7.2.2.3 相对衰减滤波器相对衰减的检定装置方框图见图1: 10 JJG 449-2001 测量放大器被检滤被器主流电)-1:表频束计|仪|图l相对衰减检定装置方框图j王:1 对于按照声级计要求设计的、用作测量装置的滤波器，装置的显示指示器应该被用于测量滤波器的输出信号电平。2 对于具有数字读出装置的滤波器或具有厂家规定的数字格式(例如数字接口)的滤波器，输出信号电平应该通过数字读出或经数字输出到合适的记录装置上来确定。滤波器相对衰减的检定步骤如下:a)根据
31、表1将正弦信号发生器的输出信号频率调节为与滤波器所在挡位相同的准确的中心频率，调节正弦信号发生器的输出信号的电平，使其为滤波器线性工作范围的上边界以下1dBo b)开关K置于1，用测量放大器或直流电压表测量滤波器输入信号的电平Lin，再将开关K置于2，用测量放大器或直流电压表测量滤波器输出信号的电平Louto注:采用直流电压表是为了提高读数的分辨力。c)按下式计算滤波器在该频率上的相对衰减.A:A = Lin - Lout - Aref 、，咱EAtEA ，E飞、式中:.A-一相对衰减，dB; Lin一一滤波器输入信号电平，dB; Lout-滤波器输出信号电平，dB Arcf一一参考衰减，dB
32、。注-1 参考衰减为制造厂规定的在通带内滤波器的标称衰减。2 如直流电压表读出的是电压值，则相对衰减按下式计算:AA=20lgzi立一Aref、.out (12) 11 JJG 449-2001 式中:Uin -滤波器输入信号电压，V; Uout -滤波器输出信号电压，V。d)根据表2中给出的归一化频率和滤波器所在挡位中心频率的准确值(在表1中给出)，按(13)式计算测试信号的频率，依次改变正弦信号发生器输出信号的频率，并保持其输出信号电平不变，用测量放大器或直流电压表测量滤波器在各个测试频率上的输出信号的电平，按步骤C计算出滤波器带宽在各个测试频率上的相对衰减。滤波器在各个测试频率上的相对衰
33、减都应符合表2的要求。y王:1 必要时，调节与滤波器配套的声级计或内接滤波器的分析仪器的输出衰减器，以提高声级计或分析仪器输出端的信噪比。2 测试频率的准确值按下式计算:j; = n. 1m (1 3) 式中:一一归一化频率;1m一一准确的中心频率，Hz。3 检定时，只选择表2中的17个归一化频率。e)依次改变滤波器的挡位，重复步骤a至步骤d。滤波器在每个挡位和每个测试频率上的相对衰减都应符合表2的要求。注:对采用模拟方法实现的滤波器，每个倍频程和113倍频程滤波器都要测试。对采用数字方法实现的滤波器可以在所有滤波器组中标称中心频率为最低、最高和1000Hz 3个濡波器中测试。f)可用电平记录
34、仪记录下滤波器的衰减特性曲线。7 . 2.2 .4 线性工作范围滤波器线性工作范围的检定装置方框图见图20被检滤被器测量放大端内说ul:!.J长表频率计图2线性工作范围检定装置方框图滤波器线性工作范围的检定应在参考电平范围内进行，检定步骤如下:a)滤波器置于标称中心频率为最低的挡位上。b)调节正弦信号发生器的输出信号的频率为滤波器中心频率的标称值、输出信号电平为滤波器的参考输入信号电平L;n.r，测量滤波器对应于参考输入信号电平的输出12 JJG 449- 2001 信号电平Lout，r按下式计算参考电平差:Llr = L out.r - L (14) c)以5dB的步级(在距线性工作范围的上
35、边界或下边界为5dB以内时步级为1 dB)逐步增加或减小正弦信号发生器的输出信号电平，测量滤波器的输入信号电平L川和输出信号电平Lo川，按下式计算每一点的电平差.i:.i = L ou! . i - Lin.i + AN (15) 式中:AN一一滤波器电平范围控制器的标称衰减，dB。注:1 对于按照声级计要求设计的、用作测量装置的滤波器，装置的显示指示器应该被用于测量滤波器的输出信号电平。2 对于具有数字读出装置的滤波器或具有厂家规定的数字格式(例如数字接口)的滤波器，输出信号电平应该通过数字读出或经数字输出到合适的记录装置上来确定。d)按下式计算滤波器的电平线性误差LlL:.L = Lli
36、- .r (1 6) 电平线性误差首先超出5.4的规定时的输入信号电平，分别为滤波器线性工作范围上、下边界。e)在滤波器标称中心频率最高的挡位上重复步骤b至步骤d。f)如果滤波器提供有平坦频率响应，还应在制造厂规定的平坦频率响应范围的最低的和最高的频率土重复步骤b至步骤d。注:如直流电压表读出的是电压值，则相对衰减按(12)式计算。7. 2.2.5 输出信号的和输出信号的和的检定装置图见图3。被检滤j(棉坝IJ.4l:放大器在弦信号发生器频率计图3输出信号的和检定装置方框图13 JJG 449- 2001 输出信号的和的检定步骤如下:a)将滤波器置于标称中心频率为次低的挡位上。b)将正弦信号发
37、生器的输出信号频率调节为滤波器的下限截止频率(下限截止频率按(4)式计算)，调节正弦信号发生器的输出，使输出信号电平为滤波器线性工作范围的上边界以下1dB。c)保持正弦信号发生器的输出信号电平不变，用测量放大器测量滤波器的输人信号电平和输出信号电平，按(11)式计算相对衰减AAJ。d)保持正弦信号发生器的频率和输出信号电平不变，改变滤波器的标称中心频率至相邻较低的和较高的挡位上，重复步骤c，得到相对衰减6A广l和午4.J+ I。e)按照下式计算输入信号电平减去参考衰减与输出信号之和的电平的差:6P(.;) = 10 19 (10-0.IMr 1 + lO-O.lM, + 10一O.IA川)(1
38、7) 式中:6AJ-l一一在较低的相邻的滤波器上测得的相对衰减，dB; AAJ一一在被检滤波器上测得的相对衰减，dB;6Aj+1-一在较高的相邻的滤波器上测得的相对衰减，dBo f)将正弦信号发生器的频率改变为被检滤波器的上限截止频率(上限截止频率按(5)式计算)，维持其输出电平不变，重复步骤c至步骤e。g)依次改变滤波器的挡位，重复步骤b至步骤f，直至标称中心频率为次高的挡位为止。h)在所有测试频率上，按(17)式计算的差值6P(元)应在5.7给出的允差之内。注:测试信号的频率和对应的相对衰减可从7.2.2.3相对衰减的测量值中提取。7.2.2.6 平坦频率响应滤波器平坦频率响应的检定装置图
39、见图20滤波器平坦频率响应的检定步骤如下:a)滤波器置于平坦频率响应挡，调节正弦信号发生器的输出信号电平，使其等于制造厂给出的参考输入信号电平并保持恒定。b)调节正弦信号发生器的输出信号频率为1000 Hz，用测量放大器或直流电压表测量滤波器的输出信号电平，按(11)式计算相对衰减。c)保持正弦信号发生器的输出电压不变，在制造厂规定的平坦频率响应范围的下限频率和上限频率，以及下限频率和上限频率之间的每个倍频程标称中心频率上测量滤波器的输出信号电平，按(11)式计算各个测试频率上的相对衰减。它们与在步骤b得到的相对衰减的差值应符合5.8的规定。注:如直流电压表读出的是电压值，则相对衰减按(12)
40、式计算。7.2.3 检定结果的处理经检定合格的滤波器发给检定证书:检定不合格的滤波器发给检定结果通知书，并注明不合格的项目。14 J.JG 449- 2001 检定证书和检定结果通知书的内页格式见附录B。7.2.4 检定周期滤波器的检定周期一般不超过1年。7.3 定型鉴定或样机试验7.3.1 试验条件定型鉴定或样机试验的试验条件要符合7.2.1的规定。对于确定实时工作的频率限值的测试，采用恒振幅的正弦信号，其频率按对数速率变化或扫描。对于实时工作的测试，扫频信号发生器的输出电平应为已知，并且应在与标称中心频率的所选范围相应的频率范围内保持恒定，偏差应在标称信号电平的:t0.1 dB之内。在扫频
41、所覆盖的范围内的每一个10:1的频段，测试信号频率变化的对数速率应保持恒定，在标称扫描频率的:t1%以内。7.3.2 试验项目定型鉴定或样机试验的试验项目见表3。7.3.3 试验方法7.3.3.1 相对衰减滤波器的相对衰减特性应在参考电平范围内测量，输入信号电平比线性工作范围的上边界低1dB。将稳态正弦信号加到滤波器的输入端，在合适的频率上测量输入和输出信号的电平。注:需要时，在仪器的输入和输出端，用制造厂规定的阻抗连接。正弦测试信号的频率优选离散频率点，在准确的中心频率取整的对数坐标中是等间隔的。如果S是每个滤波器带宽的测试频率的数目，则第i个测试信号的归一化频率为:f ;l f m = (
42、Cll(bS) i (18) 式中:1一-正整数或负整数，包括零。每个滤波器带宽的测试频率数S应不小于24，当随频率的相对衰减变化的比率很大时，每个滤波器带宽的测试频率数应大于24个点。每带宽测试频率数目的增加应以12为步级，直到计算滤波器的积分响应时与S基本无关，引起的误差在0.1dB左右。在任何频率f处的相对衰减b.A(flfm)由(6)式确定。具体试验方法，按7.2.2.3给出的细则。7.3.3.2 滤波器积分响应滤波器积分响应由(9)式确定。它是根据(7)式中对归一化有效带宽的数字计算的积分和7.3.3.1所测的相对衰减得到的。推荐根据梯形法则按下式对单元面积求和，以代替(7)式所表述
43、的数值积分:i = N Be = 士lQ-O.lM(汇/1)+ lQ-O.lM(+/1) (fi+llfm)一(元Ifm)(19) i = - N -15 JJG 449一2001式中:6.A (IJ/nJ一一在7.3.3.1条相对衰减试验中测得的、在第i个归一化测试频率所测的相对衰减，dB; N一一对任何滤波器带宽和任何等级的滤波器，等于或大于5S= 120: S一一在每个滤波器带宽上试验频率的数量。7.3.3.3 线性工作范围用稳态、正弦信号来测试因输入信号电平的变化引起的滤波器的线性响应。线性工作范围在滤波器最低的和最高的标称中心频率上进行测量，如果提供有平坦频率响应，则至少应在厂家规定
44、的平坦频率响应范围的最低和最高的频率上进行测量。对于每一个测试频率，在任何电平范围内的电平线性误差的测量，输入信号的步级不大于5dB。在测盐线性工作范围的下边界和上边界时，输入信号电平的相邻步级间的差为1dB。在测量中的平均时间应该足够长以建立一个稳定的指示，要考虑到在低输入信号电平时内部产生的噪声的影响。具体试验方法按7.2.2.4给出的细则。7.3.3.4 实时工作滤波器实时工作的频率范围应用扫频测试来确定。当输入端加上恒振幅正弦信号，信号频率在任何给定带宽的所有滤波器的频率范围内，以恒定的对数速率变化时，在仪器输出端的读出装置指示的时间平均信号电平Lo对于所有滤波器是相同的。对于给定的扫
45、频正弦输入信号，当滤波器的相对衰减等于实际滤波器的参考衰减，并且在截止频率以外为无限衰减时，在其输出端指示的理论的时间平均输出信号电平Lc由下式给出:L c = L in - A ref + 10 19 1 ( T W叫/T叫) 19 ( 12/1 ) / 19 ( f时/Itart) I ( 20 ) 式中:Lin-句一所9!量的恒振幅输入信号的时间平均信号电平;Tsw叫一一从起始频率jstart到终止频率Icnd以对数速率扫描所需的时间;11和12一一截止频率;T叫一一测量输出信号电平Lo所选用的平均时间。注:在(20)式中，对于以10为底的系统，19 (.f2 (1, )等于3/(10b
46、)，对于以2为底的系统，19 (力机)等于(llb)192 0 所测的输出时间平均信号电平L()与相应的恒定的理论输出时间平均信号电平Lc以及所测的滤波器的积分响应值6.B的差S为:o = Lo - 6.B - L c (21) 实时工作的测试应在参考电平范围内进行。输入信号电平应该比参考电平范围内线性工作范围的上边界低3dB。对数频率扫描的速度应足够的低，才能可靠地测量与滤波器带宽相适应的滤波器的通带的相对衰减。扫描的起始频率!start应近似为滤波器带16 JJG 449-2001 宽的最低标称中心频率的一半。扫频终止频率f叫应近似为相应的最高标称中心频率的二倍。平均时间T叫至少应比总的扫
47、描时间大5s。y王:1 对数扫描速率，单位为十倍程每秒，由下式确定:式中:lend-一扫描终止频率;儿tart一一扫描起始频率;Jswccp一一扫描时间，s。 1恒g(fe叫饥St8盯rt) ITswc四c叩p 3 2 扫描速率不应大于0.5个十倍程每秒(或1.6个倍频程每秒)。(22) 平均时间周期起始后3s内频率扫描应该开始，并从fS1Rrt至fcnd频率范围内扫描一次。测量时间平均输出信号电平并与根据(20)式计算出的输出信号电平进行比较。对于仪器中的任何滤波器的带宽，差值8的绝对值首先超过5.5中相应的误差的标称中心频率定义为实时工作频率范围的低频和高频极限。7.3.3.5 抗混叠滤波器对于数据采样滤波器，抗?昆叠滤波器对输入信号的寄生谱分量的衰减能力的测量应通过将稳态正弦信号加到输入端进行。输入信号应等于参考电平范围内的线性工作范围的上边界。对于在仪器中每一个滤波器的带宽指示值，输入测试信号的频率应该等于所用的取样频率减去至少为一个滤波器的标称中心频率，该滤波器的中心频率在带宽指示值适用的
