数字式石英电子秒表检定中存在的几个问题

　　数字式石英电子秒表(以下简称“电子秒表”)是具有石英谐振器的、分辨率为 0.01 s 测量时段的、标称工作电压为 DC 1.55 V 或 DC 3.0V 的扣式电池为能源的计时仪。在铁路运输生产中, 主要应用在机务、车辆等部门的重要工作岗位上, 因此, 电子秒表的检定质量直接影响到行车安全。根据多年电子秒表的检定经验和大量的检定数据, 依据 JJG 238-1995《数字式时间间隔测量仪(试行)》检定规程对电子秒表进行检定中存在的几个问题提出几点看法。

　　1 电子秒表技术要求的确定

　　1.1 问题的提出

　　JJG 238- 1995《数字式时间间隔测量仪( 试行)》是代替了 JJG 238- 1981《410 型电子毫秒仪 ( 试行)》、JJG 349- 1984《通用电子计数器》检定规程中时间测量部分、JJG 496- 1987《数字式石英电子秒表( 试行)》及 JJG 602- 1989《数字式毫秒仪》这四个检定规程及相关内容, 覆盖面比较广。电子秒表属于数字式时间间隔测量仪系列, 由于其测量方式的特殊性和单一性, JJG 238- 1995 检定规程在附录 3 中给出了电子秒表的检定方法。可是, 在附录 3 中没有再单独给出电子秒表的技术指标要求, 对于其时间间隔测量误差的要求是依据 JJG 238- 1995 检定规程技术要求 2.3 给出的测量误差估算公式:

　　T ×晶振频率准确度 + 触发误差 + τ₀(1)

　　式中: T———所测时间间隔

　　τ₀———测量时选用的时基

　　在电子秒表的出厂说明书中, 通常不给出晶振频率准确度、触发误差、测量时选用的时基等具体的技术指标。在 QB/T 1908- 93《液晶数字式石英秒表》行业标准 4.4 中给出了石英秒表时段测量精度 ΔE,在试验温度 23±1℃, 相对湿度为 55%~65%条件下,时段测量精度 ΔE 不超过表 1 中的规定, 而没有给出晶振频率准确度、触发误差和测量时选用的时基这三项的具体技术要求。

　　JJG 238- 1995 检定规程中规定的电子秒表时间间隔测量误差检定的受检点分别为 1 s、10 s、1 min、1 h, 因此, 依据式(1)无法确定电子秒表的时间间隔测量误差的技术要求。

　　1.2 技术要求的确定

　　从多年的电子秒表的检定经验和大量的检定数据来看, 生产厂家生产的电子秒表通常使用振荡频率为 32 768 Hz 的石英晶振, 石英晶振的频率准确度为 5.8×10^-6, 触发误差≤0.01 s,因此, 可以使用公式(2) 作为电子秒表的时间间隔测量误差的估算公式。

　　±(T ×5.8 ×10^-6+ 0.01 s) (2)

　　依据公式(2) 计算出的电子秒表时间间隔测量误差如表 2。

　　同时, 依据公式(2) 计算出的电子秒表的日差为±0.5 s/d, 与 QB/T 1908- 93 中 4.5 给出的在试验温度 23±1℃、相对湿度为 55%~65%条件下, 瞬时日差 m 不超过- 0.5 s/d~0.5 s/d 的指标相吻合。