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马凤鸣，国家质量监督检验检疫总局计量司组 编

图书标签:

• 时间频率
• 计量学
• 信号处理
• 精密测量
• 误差分析
• 时频分析
• 仪器仪表
• 工程计量
• 数据处理
• 通信工程

出版社： 中国计量出版社

ISBN：9787502628475

版次：1

商品编码：10755447

包装：平装

丛书名： 计量检测人员培训教材

开本：16开

出版时间：2009-01-01

页数：192

正文语种：中文

内容简介

《时间频率计量》可作为相关专业计量检测人员的培训教材，也可供各大专院校计量专业师生以及计量工程技术人员参考使用。全书共分九章。主要内容包括秒的定义及时频计量单位，铯、氢、铷三种原子频标及石英晶体频标的工作原理，频标的所有计量性能指标的物理含义及定量的数学表征，时间间隔及频率量值的测量方法，时间与频率合成器的工作原理，秒表、毫秒计等测量器具的工作原理及其检定，协调世界时UTC的产生过程以及各地区使用的标准时间与UTC保持同步的方法，时频计量结果的不确定度及特定的评定方法等。

目录

第一章 秒定义及时频计量单位
第一节 平太阳秒
第二节 历书秒
第三节 原子秒
第四节 原子秒的复现
第五节 时间频率的计量单位

第二章 频率标准
第一节 石英晶体频标
第二节 原子频标

第三章 频标的计量性能
第一节 噪声及对信号的调制
第二节 频率稳定度的频域表征——相位噪声
第三节 频率稳定度的时域表征——阿仑（Alla）方差
第四节 频率漂移（老化）
第五节 频率准确度
第六节 开机特性
第七节 频率重现性
第八节 频率的环境特性

第四章 测量技术
第一节 一般计数器
第二节 高分辨力计数器
第三节 微波频率计数器
第四节 频标比对器
第五节 相位噪声测量

第五章 时间与频率合成器
第一节 时间合成器
第二节 频率合成器
第六章 秒表、电秒表、毫秒计和校表仪及其检定
第一节 机械秒表
第二节 电子秒表
第三节 秒表的检定
第四节 电秒表
第五节 电秒表的检定
第六节 数字式电秒表（415型）
第七节 毫秒计
第八节 校表仪
第七章 标准时间与数字时钟
第一节 标准时间
第二节 数字时钟
第八章 时间频率校准时的不确定度
第一节 频率标准校准时的不确定度
第二节 频率合成器校准时的不确定度
第三节 时间合成器校准时的不确定度
第九章 复习题
附录JJF 1180—2007时间频率计量名词术语及定义

精彩书摘

第一章 秒定义及时频计量单位
第二节 历书秒
历书秒是由地球公转周期导出的时间基本单位，排除了地球自转不稳的影响，因而比平太阳秒稳定。
地球公转一周的时间为一年。年的更确切定义是平太阳连续两次经过春分点的时问间隔，称为一个回归年。回归年的长度相当于365个平太阳日又5小时48分45．974 7秒。换算成平太阳秒后为
1回归年＝31 556 925．974 7平太阳秒
这个关系对所有的回归年都成立。如前所述，由于地球自转不稳，每一回归年内的平太阳秒都不一样，因而各回归年的长度也就随之存在差异。历书秒是利用1900年的回归年定义的。即：
历书秒为1900年1月0日12点开始的一个回归年的31 556 925．974 7分之一。
实际上，历书秒就是1900年的平太阳秒。即把那一年的平太阳秒值作为新的时间基本单位定义下来，因此这是一个固定值，其本身不会有任何变化。实用的历书秒的准确度是来源于复现上。
历书秒仅仅是一个纸面上的定义值。只是在1900年出现过，但那一年的回归年与太阳、月亮及其他星体相对地球运动的周期存在着严格的数学关系，这种关系并未随着1900年的过去而消失。故可通过这些星体主要是月亮运动情况的测量推算出历书秒。所推算出的秒长准确度，即与定义值的偏差，取决于测量和推算时的误差。要进行三年的观测，所复现的历书秒的准确度才能达到10-9量级。
关于历书秒的定义及复现是一个复杂的天体力学问题。又由于三年的观测才能得到10_9的准确度，故不做详细介绍，历书秒仅仅使用了7年，到1967年就让位给原子秒了。
……

前言/序言

时间的脉络：从精准到无限的探索 在这个瞬息万变的数字时代，时间不再仅仅是日出日落的自然规律，它已演化为一种至关重要的计量标准，渗透到我们生活的方方面面。从全球定位系统（GPS）的精确导航，到通信网络的稳定运行，再到科学研究的深入探索，精准的时间测量和频率控制扮演着不可或缺的角色。本书将带领读者踏上一段深入探寻时间维度奥秘的旅程，揭示人类如何不断挑战时间的极限，实现前所未有的精准度。 本书并非聚焦于抽象的哲学思辨，也不是对古老历法进行简单的罗列，而是将目光投向现代科学技术的前沿，深入剖析时间频率计量学的核心原理、关键技术及其在各个领域的广泛应用。我们将从基础概念入手，逐层深入，为读者构建一个清晰而全面的认识体系。 第一部分：时间溯源与精确之基 我们首先会追溯时间概念的演变，从早期人类对天体运动的观察，到原子钟的诞生，每一次的飞跃都代表着人类认知和技术能力的巨大进步。读者将了解不同类型的时间标准，如天文时、国际原子时，以及它们之间的转换和校准过程。 古代的计时智慧： 了解日晷、沙漏、水钟等早期计时工具的原理，以及它们在不同文明中的应用，感受先辈们对时间流逝的朴素认知。 钟表技术的革命： 从摆钟到石英钟，再到原子钟，我们将详细解析机械钟表和电子钟表的工作原理，以及它们如何不断提升计时的精度。 原子钟的诞生与飞跃： 深入探讨原子钟的工作原理，包括铯原子钟、铷原子钟等。我们将解析微波激射、激光冷却等关键技术如何赋能原子钟达到前所未有的稳定性与精确度。 时间标准的国际化： 理解国际原子时（TAI）和协调世界时（UTC）的概念，以及它们如何服务于全球范围内的科学研究和技术应用。 第二部分：频率的奥秘与精准之源 时间与频率是孪生兄弟，精准的时间计量离不开对频率的精确把握。本部分将深入探讨频率的概念、测量方法以及它在现代科技中的核心作用。 频率的本质与测量： 理解频率与周期的关系，掌握各种频率测量仪器（如示波器、频率计）的工作原理，以及高精度频率信号的生成与传递。 晶体振荡器的原理与应用： 探讨石英晶体振荡器作为现代电子设备核心计时元件的原理，了解其频率稳定性受到的各种影响因素，以及如何通过补偿技术加以改善。 激光频率标准的突破： 介绍基于激光的频率标准，如光钟，它们利用原子或分子的光学跃迁作为参考，实现了比微波原子钟更高的精度，引领着下一代时间频率计量技术的发展。 频率的合成与分频： 阐述如何通过电子技术实现不同频率信号的精确合成与分频，以满足不同应用场景的需求。 第三部分：时间频率计量在现代科技中的应用 精准的时间和频率计量并非仅仅是实验室里的研究，它们是支撑众多关键技术运行的基石。本部分将聚焦于时间频率计量在各个领域的实际应用，展现其无处不在的重要性。 全球导航系统（GNSS）： 详细解析GPS、北斗等卫星导航系统如何依赖于极其精确的时间同步和原子钟，实现对地球上任何位置的精确定位。我们将探讨时间偏差对导航精度的影响，以及多系统融合带来的优势。 通信网络的时间同步： 理解在移动通信、互联网等高速数据传输系统中，时间同步扮演的关键角色。我们将探讨PTP（Precision Time Protocol）等时间同步协议，以及它们如何保障网络通信的效率和稳定性。 科学研究的精密测量： 从天文学的射电望远镜阵列（如VLBI）对遥远天体的观测，到粒子物理实验中对粒子轨迹的精确追踪，再到基础物理研究中对基本常数的测量，时间频率计量为科学探索提供了坚实的基础。 金融交易与计量： 在高频交易等领域，毫秒级的时差都可能带来巨大的经济影响。本书将探讨时间戳技术在金融交易中的应用，以及其对市场公平性和效率的保障作用。 工业控制与自动化： 在智能制造、工业自动化等领域，精确的时间同步对于协调机器运作、保证生产流程的顺畅至关重要。 第四部分：未来展望与挑战 时间频率计量学的研究永无止境。本书的最后部分将展望该领域的未来发展趋势，探讨新兴技术和面临的挑战。 下一代原子钟与光钟： 介绍基于量子技术、超冷原子等前沿技术的下一代时间频率标准，它们有望进一步突破现有精度极限。 时空理论的最新进展： 探讨引力波探测、基础物理常数检验等前沿研究对时间测量提出的新要求。 量子计量与量子时间传递： 介绍量子技术在时间频率计量领域的应用前景，包括量子存储、量子纠缠在时间传递中的潜在作用。 面临的挑战与机遇： 分析如何克服环境干扰、提高系统的鲁棒性，以及如何在更广泛的领域推广高精度时间频率计量技术。 本书旨在为读者提供一个系统、深入且富有启发性的时间频率计量知识体系，无论您是科学研究的爱好者，还是信息技术领域的从业者，亦或是对精确测量充满好奇心的求知者，都能从中获得宝贵的收获，更深刻地理解时间在我们世界中的脉络与力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对事物运作原理充满好奇的人，所以当我在书店偶然看到《时间频率计量》这本书时，我毫不犹豫地买了下来。这本书的内容实在是太丰富了，而且讲解得非常细致，让我学到了许多以前从未接触过的知识。我特别欣赏作者对于各种计量方法的详细阐述，从传统的机械式钟表，到现代的原子钟，每一种技术都对应着不同的物理原理和工程挑战。书中对各种误差源的分析也相当透彻，让我明白为何实现绝对精确的时间计量如此困难，同时也看到了科学家们为此付出的巨大努力。我记得有一章详细介绍了铯原子钟的工作原理，那些关于共振频率、激光冷却、以及量子效应的描述，虽然听起来很复杂，但在作者的笔下，却变得生动而易懂。这本书不仅让我对时间有了更深的理解，也让我对科学研究的严谨性和创新性有了更深刻的体会。我感觉自己像是走进了精密科学的殿堂，欣赏着人类智慧的结晶。这本书的阅读体验非常棒，我经常会花上几个小时沉浸其中，仿佛置身于一个充满智慧与探索的世界。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能解释世界运行机制的科学理论很感兴趣，而《时间频率计量》这本书正是这样一本引人入胜的书。作者以一种非常巧妙的方式，将时间频率计量的概念和历史娓娓道来。我印象最深刻的是书中对于“不确定性”的讨论，让我意识到即使是追求最精确的测量，也总会存在一些无法避免的误差。作者详细地分析了各种不确定性的来源，以及科学家们如何通过各种手段来降低它们。我尤其喜欢关于“原子钟”的章节，那些关于量子力学和原子跃迁的描述，让我对时间的本质有了更深的理解。这本书不仅仅是关于技术，更是一次关于人类探索未知、追求卓越的旅程。它让我对时间的感知有了新的维度，也让我对科学的严谨和创新有了更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《时间频率计量》这本书的选题对我来说非常新颖，我之前从未接触过这个领域。但读了之后，我完全被它吸引住了。作者的笔触非常细腻，将抽象的时间频率概念具象化，让我能够清晰地理解。书中的内容不仅包括了各种时间频率标准的原理和实现，还深入探讨了它们在各个领域的应用。我特别喜欢关于“时钟同步”的讨论，了解到互联网、电力系统等现代基础设施的稳定运行，都离不开精确的时间同步。作者通过大量的实例，让我看到了时间频率计量在实际应用中的重要性和不可替代性。书中的图表清晰明了，公式的推导过程也解释得非常详尽，这对于我这样的非专业读者来说，无疑是巨大的帮助。我感觉自己像是进入了一个全新的世界，看到了科技发展背后那些默默付出的“时间魔法师”。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些隐藏在日常生活之下的精密科学感到着迷，而《时间频率计量》这本书正好满足了我的这种好奇心。作者的写作风格非常亲切，仿佛一位经验丰富的老师在娓娓道来。他从最基础的物理概念讲起，逐渐深入到各种高精度的计量技术。我最喜欢的一点是，书中对于“误差”的讨论，让我明白即使是看似简单的测量，也存在着无数需要克服的挑战。作者详细地分析了各种可能影响时间频率精度的因素，并介绍了科学家们如何通过各种方法来减小这些误差。书中关于量子钟的章节尤其令我感到惊叹，那些关于量子态、量子叠加的描述，虽然听起来高深莫测，但在作者的解释下，却变得清晰易懂。我感觉自己仿佛亲眼见证了人类在探索时间本质道路上的伟大进步。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一部关于人类智慧和毅力的史诗。

评分☆☆☆☆☆

这本《时间频率计量》的书，我拿在手里的时候，就被它沉甸甸的质感和封面上那复杂的公式吸引住了。我承认，一开始我对“时间频率计量”这个概念并没有一个特别清晰的认识，以为它可能只是一些科研人员才需要关注的枯燥理论。但当我翻开第一页，看着那些精密的图表和严谨的文字，我的好奇心就被彻底点燃了。书中从最基本的物理原理讲起，一点点剖析时间的本质，以及我们是如何试图去精确测量和定义它的。我尤其喜欢作者对历史的梳理，从古代日晷的粗略计时，到石英钟的诞生，再到原子钟那令人难以置信的精度，每一个进步都让我感到惊叹。书中的案例分析也做得非常深入，比如在导航系统、通信技术、甚至是在科学实验中，时间频率计量的精确性究竟有多么重要，这些都让我对这个领域有了全新的认识。我感觉作者不仅仅是在介绍一个技术领域，更像是在带领我进行一次穿越时空的智慧之旅。即使有些概念我一开始理解起来有些吃力，但作者的循序渐进和丰富的图解，总能帮助我慢慢消化。读完这本书，我感觉自己对时间的感知都有点不一样了，会开始思考那些我从未留意过的精妙之处。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买《时间频率计量》这本书的时候，并没有抱太大的期望，只是觉得这个主题听起来有点意思。但事实证明，我的顾虑是多余的。这本书的内容实在是太精彩了！作者的叙述风格非常独特，既有科学家的严谨，又不失科学普及的趣味性。他没有一开始就抛出大量的专业术语，而是从最基础的概念入手，一步步引导读者进入时间频率计量这个迷人的世界。我印象最深刻的是书中关于“时间溯源”的部分，了解到我们现在所使用的标准时间是如何一步步建立起来的，以及背后所付出的巨大努力。作者用生动的语言描绘了科学家们如何在实验中不断突破极限，追求更高的精度，这让我深深感动。书中的案例也选得非常好，涵盖了从基础科学研究到工程应用等多个领域，让我看到了时间频率计量在现代社会中的重要作用。总而言之，这是一本让我爱不释手的书，它不仅拓宽了我的知识面，更激发了我对科学探索的热情。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《时间频率计量》这本书的深度和广度都超出了我的预期。我之前对时间测量可能只停留在日常生活中的“守时”概念，但这本书彻底颠覆了我的认知。作者不仅深入浅出地讲解了各种时间频率标准的物理基础，还详细介绍了它们在现代科技中的关键应用。我尤其被书中关于全球导航卫星系统（GNSS）的部分所吸引，了解到GPS、北斗等系统能够如此精确地工作，背后依赖于极高精度的时间同步技术，这让我感到非常震撼。书中的图表和公式虽然不少，但都解释得非常清晰，而且作者总是能通过实际的例子来印证理论，这使得原本可能枯燥的科学知识变得生动有趣。我特别欣赏作者对于不同计量方法之间优劣势的对比分析，让我能够更全面地理解这个领域的发展脉络。读完这本书，我感觉自己对时间的看法都变得不一样了，不再只是一个流逝的抽象概念，而是被赋予了实实在在的科学内涵和技术价值。

评分☆☆☆☆☆

《时间频率计量》这本书的内容实在是太令人着迷了！我原本以为这会是一本非常枯燥的学术著作，但事实证明我错了。作者的叙述风格非常流畅，将复杂的时间频率计量原理讲解得深入浅出。我尤其欣赏书中对“时间溯源”的详细介绍，让我了解到我们现在所使用的标准时间是如何一步步建立起来的，以及背后所涉及的科学原理和技术挑战。书中大量的图表和案例分析，帮助我更直观地理解了各种计量方法，以及它们在现实世界中的重要应用。我感觉自己像是走进了科学的殿堂，看到了人类在探索时间本质方面的伟大成就。读完这本书，我对时间的看法都有所改变，不再只是一个简单的概念，而是充满了科学的精确和技术的奇妙。

评分☆☆☆☆☆

拿到《时间频率计量》这本书，我首先被它严谨的排版和丰富的插图所吸引。作为一名对科技有一定兴趣的读者，我一直很好奇时间是如何被精确计量的。这本书没有辜负我的期待。作者以一种非常清晰和有条理的方式，介绍了时间频率计量的基本原理，并逐步深入到各种高精度测量技术。我尤其欣赏书中对于各种“时间标准”的讲解，从最初的机械钟表到如今的原子钟，每一种标准的出现都代表着人类智慧的飞跃。作者不仅解释了这些技术的原理，还详细介绍了它们在实际生活中的应用，比如导航、通信、金融交易等等。我感觉自己像是经历了一次时间测量技术的“进化史”，看到了人类在追求精确道路上的不懈努力。

评分☆☆☆☆☆

我之前对“时间频率计量”这个词汇感到有些陌生，觉得它可能离我的生活比较遥远。但是，《时间频率计量》这本书彻底改变了我的看法。作者用一种非常生动和接地气的方式，将这个看似高深的领域展现在我面前。我喜欢书中对历史的梳理，从古代的日晷到现代的原子钟，每一个阶段的进步都充满了故事性。作者不仅仅介绍了技术，更让我看到了那些科学家们为了追求时间的精确性所付出的努力和智慧。书中的案例分析也非常有启发性，让我明白了时间频率计量在现代社会中的重要性，比如在科学实验、通信系统、甚至是在我们日常使用的手机定位等方面。这本书让我对时间的理解不再仅仅是“过去了”，而是充满了科学的精确和技术的魅力。

评分☆☆☆☆☆

工具书，实用！

评分☆☆☆☆☆

书质量挺好！就是这次的发货速度有点满了，估计是因为其中有一本总显示“在途”。

评分☆☆☆☆☆

测量不确定度从词义上理解，意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。实际上由于测量不完善和人们的认识不足，所得的被测量值具有分散性，即每次测得的结果不是同一值，而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。虽然客观存在的系统误差是一个不变值，但由于我们不能完全认知或掌握，只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内，而这种概率分布本身也具有分散性。测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数，它不说明测量结果是否接近真值。

评分☆☆☆☆☆

还不错～就是封面有点显脏的感觉

评分☆☆☆☆☆

为了表征这种分散性，测量不确定度用标准〔偏〕差表示。在实际使用中，往往希望知道测量结果的置信区间，因此，在本定义注1中规定：测量不确定度也可用标准〔偏〕差的倍数或说明了置信水准的区间的半宽度表示。为了区分这两种不同的表示方法，分别称它们为标准不确定度和扩展不确定度。

评分☆☆☆☆☆

还不错～就是封面有点显脏的感觉

评分☆☆☆☆☆

好书，很专业。需要好好研读。

评分☆☆☆☆☆

测量不确定度从词义上理解，意味着对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，是定量说明测量结果的质量的一个参数。实际上由于测量不完善和人们的认识不足，所得的被测量值具有分散性，即每次测得的结果不是同一值，而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。虽然客观存在的系统误差是一个不变值，但由于我们不能完全认知或掌握，只能认为它是以某种概率分布存在于某个区域内，而这种概率分布本身也具有分散性。测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数，它不说明测量结果是否接近真值。

评分☆☆☆☆☆

书质量挺好！就是这次的发货速度有点满了，估计是因为其中有一本总显示“在途”。