对10V直流电压参考标准校准方法的探讨

介绍３种校准１０Ｖ直流电压参考标准的方法，并对３种校准方法进行了详细的误差分析。第１种方法是由美国ＦＬＵＫＥ公司生产的３３５Ａ型直流标准电压源，７２０Ａ型Ｋ－Ｖ分压器，８４５ＡＲ型零值检测器和０．０００２级控温标准电池构成校准系统，其传递误差小于１×１０￣（－６）。在该方法中用英国ＤＡＴＲＯＮ公司的４０００Ａ型直流标准电压源取代３３５Ａ，其传递误差可降低到０．４×１０￣（－６）。第２种方法是由７２０Ａ型Ｋ－Ｖ分压器，８４５ＡＲ型零值检测器和０．０００２级控温电池构成校准系统，其传递误差小于０．３×１０￣（－６）。第３种方法是由３３５Ａ型直流标准电压源，７２０Ａ型Ｋ－Ｖ分压器、８４５ＡＲ型零值检测器，１５５型零值检测器和０．０００２级控温电池构成校准系统，其传递误差小于０．２×１０￣（－６）。在同样的条件下，对上述３种方法进行了比对（３种方法所用的标准电池为同一１０只组电池），比对结果表明，３种方法之间的误差小于０．３×１０￣（－６）。     

可编程约瑟夫森电压标准低温探杆的设计

由于约瑟夫森电压标准的关键器件——约瑟夫森结需要工作在4.2 K的低温环境中[1],而标准使用的其它仪器则工作在室温环境中,因此需要设计一种沟通低温环境和室温环境的测试探杆,即可以将偏置电流和75 GHz微波传送到约瑟夫森结上,又可以将约瑟夫森结产生的量子电压输出到校准所需的仪器上。本文对可编程约瑟夫森电压标准的低温探杆的绝热设计、精密电测设计和微波传输设计做了介绍。     

用约瑟夫森阵列电压标准校准Fluke752A分压箱

简述了用约瑟夫森阵列电压标准校准Fluke752A分压箱的方法。对于l01和 1001量程，其比例测量的不确定度分别为l×10     

直流高电压标准分压器周期校准方法的研究

建立直流高电压计量标准的关键是解决主要溯源设备的直流高电压标准分压器的高准确度校准问题。介绍了一种对额定工作电压高达100 kV的直流高电压标准分压器进行周期校准的方法,给出了具体的校准步骤并进行了不确定度的分析。该校准方法可以达到10-6量级的校准不确定度,已经在实际工作中得到应用,结果表明:直流高电压标准分压器新的校准方法是正确可行的,可用于高电压标准分压器的周期校准。     

Josephson阵列电压标准及对标准电池的自动化检定

叙述了引进的１Ｖ／１０Ｖ超导Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ阵列电压标准的工作原理，系统组成及性能特征。在进行了大量测量、比对实验的基础上，对系统的不确定度进行了计算分析并与实时分析进行了比较，且得到验证。为了进一步减小复现１Ｖ电压单位的不确定度，提高１Ｖ量传的自动化程度，我们研制了高稳定性电压传递标准和低热电势程控开关，编制了相应的运行软件，对本系统作了必要改进。改进后，不仅实现了阵列标准对标准电池电动势的自动化测量，而且使复现１Ｖ电压单位的不确定度小于１ｘ１０￣（－８），平均值的标准偏差小于６ｘ１０￣（－９）。     

约瑟夫森电压标准的低温系统

主要介绍了采用G-M制冷机作为冷源,可以随时启停的用于约瑟夫森电压标准的低温系统,介绍了系统组成工作原理及技术难点的解决方法并给出了测量结果。结果表明该低温连系统的研制成功并启用,有效的降低了约瑟夫森阵列电压标准的运行费用,提高了经济效益。由于采用了自动化控制技术,实现了运行系统的全自动化运行模式,简化了操作步骤,提高了工作效率。     

基于约瑟夫森效应的交流电压标准研究

叙述了基于约瑟夫森效应的交流电压标准的原理、实现方法以及主要不确定度来源,并对波形合成法和脉冲调制法两种实现方法所得到的交流电压标准性能进行比较。波形合成法适用于建立低频计量标准,脉冲调制法适用于高频计量标准。     

基于可编程约瑟夫森直流电压标准的量子直流纳伏电压标准研究

介绍了量子直流纳伏电压标准的基本原理、标准的组成、实现方案以及试验数据等等。量子直流纳伏电压标准基于交流约瑟夫森效应,利用可编程约瑟夫森直流电压标准的差分原理实现直流纳伏电压的产生。提出了量子直流纳伏电压标准的基本方案及改进设计方案,进一步提升了标准的性能。量子直流纳伏电压标准能够提供高准确度纳伏级量子化直流电压信号,不仅为纳伏级直流电压的精密测量提供了新的手段,还可以解决纳伏级直流电压的量值溯源难题。     

100KV直流标准高压源介绍

输出电压在１０ｋＶ以上的电压源，大多数都是直接用于耐压试验、Ｘ光机电源或其它高压试验装置。其准确度，稳定度指标都很低，一般不能用它对仪器仪表进行检定。本文所介绍的标准高压源，由于应用了许多先进的设计思想、设计线路以及诸如通过光纤直接传递模拟信号控制高压输出等关键技术，使其最终达到了输出电压１０～１０５ｋＶ，２４ｈ稳定度２×１０￣（－５），准确度优于１×１０￣（－４）。同时采用７位数字调节输出，非常符合一般检定人员的操作习惯，可直接用于１０～１００ｋＶ的标准仪表、分压器的检定。     

量子电压的发展及应用

本文通过对直流电压国家副基准、可编程约瑟夫森直流电压标准、可编程量子低频电压标准、宽量程量子化电压标准、脉冲驱动型量子电压标准及便携式免液氦量子电压标准的描述，主要介绍了我国量子电压副基准的历史、现状、今后的发展及应用前景。     

基于Matlab的约瑟夫森结I-V特性数值分析

基于约瑟夫森结的RSJ模型,采用Matlab程序对无微波辐照和微波辐照下约瑟夫森结的特性进行了数值计算求解,并给出了I-V特性曲线,观察到量子化电压台阶。     

非接触式静电电压测量仪校准方法研究

根据非接触式静电电压测量仪的工作原理,建立了一套非接触式静电电压测量仪校准系统.重点介绍了校准系统的组成和工作过程,以及决定校准系统测量准确度关键因素的标准平板电极的设计原则,并通过实验数据分析了标准平板电极的直径和边缘效应对测量结果的影响.最后以常用的非接触式静电电压测量仪EST101为例,根据校准装置测量不确定度主...     

基于Matlab的约瑟夫森结I—V特性数值分析

基于约瑟夫森结的RSJ模型,采用Matlab程序对无微波辐照和微波辐照下约瑟夫森结的特性进行了数值计算求解,并给出了Ⅰ-Ⅴ特性曲线,观察到量子化电压台阶.     

PTB关于实现量子计量三角的研究

PTB量子计量三角的组成部分为量子霍尔电阻标准、约瑟夫森电压标准和一个电子计数电容标准(ECCS),而电容的校准能力在量子计量三角的建立过程中起了很重要的作用。为了计算电子个数,采用了一个被称为r电子泵的低温真空电容,其电容值为1pF的十进制整数值。目前整个设备尚未正式运行,某些部件还处于研制阶段。虽然低温电容值在循环后的重复性好于10-6,但是要使量子计量三角型的不确定度达到预期的10-7以内,30 s的电子测量的停留时间还是相对较短。此外,计算电容的校准能力和量子霍尔电阻均有所改进。     

1V／10V Josephson阵列电压标准及其应用

１Ｖ／１０ＶＪｏｓｅｐｈｓｏｎ阵列电压标准及其应用周庚如，胡毅飞，赵桂芬，王路１引言电压单位在电学计量中是一个极为重要的量值单位。在１９７２年以前，各国标准实验室均采用一组经过严格挑选的惠斯顿标准电池电动势的平均值来复现、保存本国的电压单位，其复现电...     

关键尺寸扫描电镜校准及符合性评价技术研究

针对关键尺寸扫描电子显微镜(CD-SEM,Critical Dimension Scan Electron Microscope)的校准需求,在CD-SEM校准原理和方法研究的基础上提出了降低CD-SEM和标准样板质量属性对测量结果影响的方法,同时分析得到了标准样板同一位置可用于校准的最大次数,并通过100nm晶圆级一维栅格标准样板对Hitachi S9830CD-SEM进行了校准和测量结果的不确定度评定;基于校准结果对Hitachi S9830 CD-SEM是否满足预期使用要求进行了符合性评价。结果表明,使用S9830 CD-SEM进行关键尺寸测量时,其示值误差满足预期使用要求,故无需调整。     

基于单直角电桥的交流电阻校准装置测量不确定度评定

本文基于单直角电桥原理，以数字式直角电桥源作为双路正交电压信号输出，搭建了交流电阻校准装置，利用单直角电桥的平衡方程，计算出待测交流电阻的阻值作为校准值。在频率1.591 55kHz、幅值有效值1V下，以标准电容100nF、交流电阻1kΩ为测试点，对交流电阻校准装置的测量不确定度进行了评定：建立了基于单直角电桥原理的被校交流电阻的数学模型，分析了测量不确定度的来源，并计算了交流电阻标准不确定度的各个分量。最后根据测量不确定度传播公式对其进行合成，计算得到合成标准不确定度，并通过扩展不确定度得到整个交流电阻校准装置的校准结果。     

基于单直角电桥的交流电阻校准装置测量不确定度评定

本文基于单直角电桥原理，以数字式直角电桥源作为双路正交电压信号输出，搭建了交流电阻校准装置，利用单直角电桥的平衡方程，计算出待测交流电阻的阻值作为校准值。在频率1.591 55kHz、幅值有效值1V下，以标准电容100nF、交流电阻1kΩ为测试点，对交流电阻校准装置的测量不确定度进行了评定：建立了基于单直角电桥原理的被校交流电阻的数学模型，分析了测量不确定度的来源，并计算了交流电阻标准不确定度的各个分量。最后根据测量不确定度传播公式对其进行合成，计算得到合成标准不确定度，并通过扩展不确定度得到整个交流电阻校准装置的校准结果。     

交流电子负载校准技术研究

介绍了交流电子负载的校准方法、校准设备和校准原理等。交流电子负载是对是各种交流电源、UPS电源测试和老化试验的主要设备之一,其各项参数指标的优劣对被测设备的检测及故障分析具有重要意义。研究了交流负载的恒定电压、恒定电流、恒定电阻和恒定功率等功能的校准方法和指标,并通过实际测试、校准进行了验证,对校准结果的不确定度进行了评定,校准结果表明本文的校准方法能够满足仪器的技术要求。     

基于虚拟仪器的阳极化电压控制器校准装置

本文介绍了基于虚拟仪器技术开发的阳极化电压控制器校准装置,对系统软件和硬件进行了分析,利用该校准装置能够实现对阳极化电压控制器的校准,满足飞机铝合金零部件阳极化表面处理的工艺规范要求。