Zur Rückführung eines disziplinierten Frequenznormals auf gesetzliche Einheiten
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Dirk Piester
Dirk Piester studierte Physik an der Technischen Universität Braunschweig und promovierte dort anschließend in der Elektrotechnik. Seit 2002 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Zeitübertragung der PTB und beschäftigt sich neben Betreuung der Zeitdienste mit Forschung auf dem Gebiet Zeit- und Frequenzvergleiche über große Entfernungen. Ein Fokus liegt dabei auf Kalibierverfahren für hochgenaue Zeitvergleiche mit satelliten- und glasfaserbasierten Systemen. Dirk Piester ist als Fachbegutachter im Rahmen von Akkreditierungsverfahren für die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) tätig und Mitglied im Sektorkomitee Elektrische Messgrößen der DAkkS.
Zusammenfassung
Die Rückführung eines als Frequenznormal betriebenen disziplinierten Oszillators (DO) auf gesetzliche Einheiten im Rahmen von Akkreditierungen nach DIN EN ISO/IEC 17025 wird beschrieben. Der Fokus liegt dabei auf der für die Rückführung wichtigen Anbindung von in Kalibrierlaboren betriebenen DOs über die Zeitsignale von GPS, Galileo oder des Langwellensenders DCF77 an die Referenzzeitskala der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und in einem weiteren Schritt an die koordinierte Weltzeit UTC. Die Anwendung der in diesem Zusammenhang relevanten Informationen aus dem PTB Time Service Bulletin wird detailliert beschrieben. Weiterhin werden exemplarisch Betriebseigenschaften zweier GPS-disziplinierter Oszillatoren untersucht. Die für den Anwender in Kalibrierlaboren wichtigen auftretenden Unsicherheitsbeiträge aus den in diesem Aufsatz behandelten Aspekten werden diskutiert und angegeben. Die größten Beiträge stammen dabei typischerweise von der Instabilität der verwendeten Oszillatoren.
Abstract
This paper describes in which way a frequency standard, i. e. a disciplined oscillator (DO), is traced to legal units within the scope of accreditations in accordance with EN ISO/IEC 17025. The focus is on the link-up of DOs which are operated in calibration laboratories to the reference time scale of the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) via the time signals of GPS, Galileo or of the long-wave transmitter DCF77 and, in a further step, to Coordinated Universal Time UTC, both of these steps being important for the traceability of DOs. A detailed description of how to use the relevant information from PTB’s Time Service Bulletin will be provided. Moreover, operating properties of two GPS-disciplined oscillators will be investigated as examples. The uncertainty contributions which arise from the aspects dealt with in this paper and are important for users in calibration laboratories are stated and discussed. The largest contributions typically originate from the instability of the oscillators used.
About the author
Dirk Piester studierte Physik an der Technischen Universität Braunschweig und promovierte dort anschließend in der Elektrotechnik. Seit 2002 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Zeitübertragung der PTB und beschäftigt sich neben Betreuung der Zeitdienste mit Forschung auf dem Gebiet Zeit- und Frequenzvergleiche über große Entfernungen. Ein Fokus liegt dabei auf Kalibierverfahren für hochgenaue Zeitvergleiche mit satelliten- und glasfaserbasierten Systemen. Dirk Piester ist als Fachbegutachter im Rahmen von Akkreditierungsverfahren für die Deutsche Akkreditierungsstelle (DAkkS) tätig und Mitglied im Sektorkomitee Elektrische Messgrößen der DAkkS.
Danksagung
Der Autor dankt Egle Staliuniene für hilfreiche Diskussionen und Andreas Bauch für die kritische Durchsicht des Manuskripts sowie den Gutachtern für ihre präzisen Hinweise.
Literatur
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© 2018 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston
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