高阻计检定方法

本文叙述了高阻计的检定方法。高阻计的检定由三部分组成:电压及其倍率的测量、电阻及其倍率的测量和电流的测量。电阻检测范围为10~6～10~(13)Ω,电流检测范围为10~(-5)～10~(-13)A。检定的不确定度为0.1％～3％。     

直流微电流标准源

一、概述微电流测试仪的最高分辨力已达10~(-17)A,不确定度在百分之几数量级。用于校准微电流测试仪器的微电流源主要有三种类型:电阻式、电容式和电离式。电阻式直流微电流源由可调参考电压源和一系列高阻组成,具有结构简单和能持续输出(t—∞)的优点,但由于高阻的稳定性差,这种微电流源的不确定度不太高。目前,电阻式微电流源在10~(-13)A输出时,不确定度只能达到百分之几数量级。电容式微电流源以线变电压发生器和微分电容为基础,采用微分线变电压原理实现微小电流输出。这种微电流源在10~(-13)A     

一种精密超高阻测量系统

为了对高阻和超高阻进行测量,采用全等电位屏蔽电桥线路、比例校准技术,并配以高灵敏指零仪和精密高压电流,研制出了 JRH 型精密超高阻测量系统。该系统是一个高精度、自校准、在0～5000V 下能测量高阻、超高阻、电阻比、电阻变化和电阻电压系数的电桥系统.其测量范围为10~3……10~(15)Ω,测量准确度最高为5×10~(-5)。文中还叙述了电桥系统的工作原理、结构与线路设计、误差分析和测试结果.     

空间粒子探测器中一种微电流测量电路设计

为了实现对空间粒子探测器中弱电流的测量,设计了以I-V变换、电压线性放大、二阶低通滤波和带阻滤波为主要结构的弱电流测量电路。通过I-V变换原理分析,为使电流信号尽量无失真地转变为电压信号,提出了选用高输入阻抗、高准确度的运放来构成I-V变换电路。根据弱电流的特性,从电路结构、参数设计方面,讨论了电路中噪声抑制和隔离的措施,来提高测量电路的性能。以高准确度运算放大器为核心部件,完成整个实际电路。该电路测量范围为10-7A^10-12A,最小可分辨电流为10-13A,响应时间不超过5ms,还具有漂移低、稳定性好以及价格低廉的优点。     

大电阻和小电流计量标准

本文对10~(13)～10~(15)Ω大电阻和10~(-12)～10~(-15)A 小电流计量标准进行了系统叙述,分析了这类标准在国外的发展状况,对比了两类标准的电容积分-徽分型的工作原理,确认它是最佳实现形式。讨论了电路实现的关键元部件,指出在这样的极限参数范围内的元器件的水平最终限制了计量标准的技术性能,给出了改进的途径,以脉冲调宽方法来实现积分器及计量参数调节,进而减少对元件的依赖,并提出了适用的标定方法。     

用于光互连的2．5Gbps CMOS前置放大器设计

采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺设计了用于光互连通信系统的2.5 Gbps前置放大器.该前置放大器采用了具有电压一电流反馈特性的全差分结构.用Cadence Virtuoso软件的仿真结果表明:在光探测器结电容为0.4 pF,1.8 V单电压源供电情况下,电路跨阻增益为80.88 dBΩ,-3 dB带宽可达2.11 GHz,直流功耗26.46 mW.当输入电流信号峰峰值为9.7μA时,输出差分信号摆幅为124 mV.可望工作于以后的光互连通信系统中.     

无电阻CMOS带隙基准电压源的设计

设计了一种高准确度无电阻的带隙基准电压源。该电路采用差分结构的电压传输单元来代替电阻,并且没有使用运算放大器,从而避免了运算放大器所带来的高失调和必须补偿的缺陷。电流源采用共源共栅结构,提高了电源抑制比。增加了启动电路,保证电路可以正常工作。在0.6μm CMOS工艺条件下,电路的各项性能指标采用Sm artSp ice进行模拟验证,结果表明有效温度系数可以达到6×10-6/℃,电源电压从3.8 V变化到5.5 V时,输出的基准电压波动不到3 mV。     

利用约瑟夫森电压标准装置测量直流电阻分压箱

提出了一种测量直流电阻分压箱比例的方法,利用可程控约瑟夫森电压标准装置(JVS)直接测量两个电压,计算其比例,具有测量周期短、准确度高、可靠性好的特点。还介绍了JVS和直流电阻分压箱的结构原理,以及测量分压比的技术。JVS能够短时间内连续多次测量10 V和1 V电压信号,几乎"同时"测量,通过合理设计测试方法和步骤,消除了以往测量方法中引线和其他测试设备以及电阻温度漂移的干扰,能够更加准确地测量出分压箱的分压比和线性度等指标,当测量分压箱比率为10∶1和100∶1时,测量的不确定度可分别达到1×10-7和3×10-7。     

1MΩ～100GΩ高值电阻器高精度的校准方法

高阻计、数字源表等仪器在半导体行业有着广泛的应用。但目前市场上1MΩ~100GΩ高值电阻器准确度(±1.0×10-3~±1.0×10-2)无法满足高阻计、数字源表等仪器电阻参数的溯源需求。本文提出了一种高精度的高值电阻器的校准方法,该方法由两个多功能校准源和指零仪组成的比较电桥实现。根据校准方法组建了1MΩ~100GΩ测量系统,测量结果的不确定度为3.0×10-5~8.0×10-4,可满足市场上绝大部分高阻测量仪器的校准需求。     

一种高精度数字源表小电流校准方法

针对武器装备科研生产单位计量工作通用要求中TUR不小于4:1的要求,提出了一种利用高值电阻器测量高精度数字源表中纳安、微安量级小电流的间接测量方法,通过对多个型号数字多用表输入阻抗的测量与影响分析,评定了小电流的测量不确定度,给出了三个能够满足计量要求的测量标准,通过试验10nA测量点的测量不确定度由7. 0×10~(-4)提高至2. 0×10~(-5),TUR提高了10倍～50倍,不仅满足了规范的要求,更是提高了纳安、微安量级电流参数的测量能力,保证了小电流参数量值的准确、一致。     

一种静电计运算放大器测试电路设计

为提高直流微电流测量的准确度,对测量原理电路的噪声进行分析,确定不同噪声对直流微电流测量的影响,选定低噪声测量原则。对测量结果误差进行分析,得到电路中反馈电阻最大允许误差、运算放大器的输入偏置电流、失调电压为主要影响因素,并根据实际元器件进行举例分析验证。静电计运算放大器对测量误差的影响仍不可忽略,设计电路测量其关键指标,针对微弱电流信号的特点采取屏蔽、保护措施,搭建测试电路,测试筛选出低输入偏置电流、低失调电压的静电计运算放大器应用在高精度源表中。     

一种新的频稳分析仪WH—91

目前国内好的晶振秒级稳定度已达到2～3×10~(-13)/s,氢钟1000~5以上稳定度已优于几×10~(-14)。国内市场可见的仪器难于满足上述指标的测量,因此研制了一种可满足上述指标的测量仪器——种新的频稳分析仪WH-91,分析了引起误差的各种因素,给出了实测结果,测得非优选8601晶振的秒级稳定度为5×10~(-12)/s,与该晶振的出厂指标符合良好。     

多量程AC／DC差值测量标准

本文叙述了一种AC/DC差值测量标准,它含有一个集成电路温度传感器。仪器的主要部分(SL851)使用频率为100Hz～1MHz,电压为600mV～200V。如果外配放大器或高压量程电阻器,量程可以扩展,其下限至200mV,上限至1000V。这种新标准提高了NBS的计量能力,在频率为100Hz～20kHz,电压为5～100V范围内测量的不确定度为10ppm。预期对于60V以下、频率100kHz以内的电压,SL851的AC/DC差值仅有几个ppm。与真空热电偶相比,它还具有调节时间短及输出电平为2V而不是几个毫伏的优点。同时也设计了用蓄电池供电的电源。文中简述了SL851仪器及高压量程电阻器、前置放大器和电源。也提出了对仪器结构应考虑的一些问题,叙述了测试装置,并对试验数掘进行了讨论。     

石英谐振器中辐射感应电导率和高温Q值的变化

尽管高温电解已经被证明是消除石英中填隙杂质的一种有用技术,但是测量这种工艺步骤的效率的可靠指示装置仍在研制之中。本文的目的就是介绍该装置的指标。已经对两种技术进行了研究:第一种是测量沿石英光轴的辐射感应电导率,而第二种是测量高温 Q 值的变化。杂质补偿电荷从其陷阱中释出时,两种效应都会产生。第一种情况导致离子电导率的相应增加,而第二种情况导致声损耗的增大。辐射感应电导率的测量是用一台能在样品上产生大约5rad/s 200KV 14mA 的 X 光机进行的。在10~4V/cm 量级的电场下,电流测量系统的噪声电平等效于10~(-9)石英杂质所产生的杂质电流。高温(300—800K)Q~(-1)测量技术的准确度受限于高温损耗与杂质中心集中程度的定量关系的不确定性。已经对不同杂质含量的石英材料制成的许多谐振器进行了试验,并把辐射感应电导率和高温 Q~(-1)两者的结果和早期辐射引起频率和谐振器电阻的变化进行了比较。辐照后感应电导率的指标和高温 Q 的指标表明与早期脉冲辐照产生的动态谐振器动态电阻的变化极为一致,因此得出的结论是,两种测最方法都可以用来作为辐射“硬性”的验收标准。     

系列电荷放大器低频测试方法

一概述电荷放大器是一种输出电压与输入电荷量成正比的前置放大器,它和压电式传感器配合可进行加速度,力和其它非电量的测量,多年来,在其它单位及我所力学环境试验等方面得到广泛运用。电荷放大器与电压放大器相比有它独特的优点,即输入端与传感器之间的连接电缆长度对测量精度影响甚小,因而在输入电缆     

空间磁场环境模拟线圈驱动恒流源设计

针对空间磁场环境模拟线圈磁感应强度0~20 Gs连续可调,磁场稳定度优于1%的要求,采用前级电压源与后级电流源串联的主电路拓扑结构,结合电压双闭环控制和电流闭环负反馈控制的方法,实现了稳定的电流输出,减小了功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的功耗,提高了恒流源的效率.测试结果表明:恒流源输出电流0~10 A连续可调,霍姆赫兹线圈中心磁感应强度能达到20 Gs的设计要求,电流稳定度优于0.1%,磁场稳定度优于1%.      

100 A直流大电流标准及检定系统

介绍了一种新建立的直流大电流标准及检定系统。该系统由直流标准电压源、跨导放大器、零磁通电流互感器、分流器、标准电阻和数字电压表组成 ;直流电流输出范围为 0～10 0A ,不确定度为 5× 10 - 4,直流电流测量范围为 0～ 12 0A ,不确定度为 5× 10 - 5。分析了常用的直流大电流测量方法 ,介绍了系统的硬件设备组成 ,简述了关键设备的基本原理和校准测试方法 ,并给出了测试结果 ,该标准的建立将满足 10 0A以下直流大电流源、直流大电流表、分流器和大功率标准电阻的计量检定需求     

一种1MHz高准确度交流电阻分压器的设计研究

本文主要探讨一种高准确度、多量程交流电阻分压器的原理、设计与校准,研究电压范围0.5V～600V、频率高达1MHz的交流电阻分压器,实现在现有技术基础上交流电压比例计量量程的扩展与应用.并通过宽频交流电压信号采样测量技术与同步采样触发技术,将分压器后端阻抗匹配增益缓冲放大器,实现对该高准确度交流分压器的校准测试.经测试...     

低噪声精密仪器放大器的设计

精密仪器放大器不同于运算放大器,它要求具有精确的内部反馈。目前所应用的有电流和电阻两种反馈技术,而电流反馈优于电阻反馈,其优点是共模抑制比高,能精确调整增益,增益温度系数低,并且在参考输入端串有电阻时,不会降低共模抑制比。     

测量高损耗材料在高频下的电容和电阻的新方法

本文介绍精密测量高损耗材料(Q_x 值低至5×10~(-3)左右)的电容 C_x 和损耗电阻 R_x 的新方法。一测量电路的原理图1示出可在高频下不受并联电阻值的影响、准确测量电容和同时侧量该并联电阻的电子电路。图1(")示出的为静电藕合并联谐振式电路,图1(b)则为电磁祸合串联谐振