TUR值不能满足计量检定要求的解决方法探讨

在计量检定工作中,常会遇到测量不确定度比(Test Uncertainty Ratio,简称TUR)值不能满足计量检定要求的情况,针对这种情况,提出了两种解决方法以供探讨:1.使用保护带(Guardbanding)策略,降低误判风险;2.通过加强不确定度评定技巧,减小计量标准的不确定度,使TUR值达到检定要求。     

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。     

直流2000A大电流标准装置及检定系统

介绍了一种新建立的直流大电流标准装置及检定系统,该系统主要由直流电源、电流比例标准、标准电阻和数字电压表组成,测量范围为1A～2 000 A,2 000 A大电流源的扩展不确定度（最佳测量能力）为1×10^-4;2 000 A大电流表的扩展不确定度为5×10^-5,并对整套装置的扩展不确定度进行了全面的分析。     

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     

在100V下校准10kΩ电阻

介绍了在 10 0V下用比较法测量 10kΩ的方法 ,采用与参考电压比较的方法解决大电阻在电压降大于 2 0V的情况下测量准确度低的问题 ,进行了测量不确定度分析 ,不确定度为 10 -6量级 ,并通过国际比对得到证实。     

电学前沿计量技术在航天型号保障中的应用

针对航天器中电学基准的长期稳定性、多种传感器输出电信号的线性度、电脉冲测量的时延等多个航天电测领域的难题,提出采用电学量子计量技术和计算基准技术的解决方案,可以10^-9量级的不确定度测量航天器中电阻基准短期变化量,从而推算出长期变化量,对航天器的稳定控制具有重要作用;可以极小的不确定度校准多种传感器输出的毫伏、微伏量级电压的线性度,对航天传感器测量准确度具有重要意义;可在10^-9秒量级确定电脉冲测量中电阻引入的时延,对航天器电推进系统的控制具有重要作用。     

电学前沿计量技术在航天型号保障中的应用

针对航天器中电学基准的长期稳定性、多种传感器输出电信号的线性度、电脉冲测量的时延等多个航天电测领域的难题,提出采用电学量子计量技术和计算基准技术的解决方案,可以10^-9量级的不确定度测量航天器中电阻基准短期变化量,从而推算出长期变化量,对航天器的稳定控制具有重要作用;可以极小的不确定度校准多种传感器输出的毫伏、微伏量级电压的线性度,对航天传感器测量准确度具有重要意义;可在10^-9秒量级确定电脉冲测量中电阻引入的时延,对航天器电推进系统的控制具有重要作用。     

高稳频微弱激光量子源测量标定技术研究

激光雷达探测系统需求稳定的单光子源作为定标光源,通过输出波长及功率可量化溯源的微弱光量子信号,对探测系统的探测不确定度进行分析,并对接收与探测系统性能进行评估。针对这一需求设计并研制一种输出激光波长稳定、输出平均光子数从10^(11) s^(-1)量级至10~3 s^(-1)量级的可调谐高稳频微弱激光量子源,并开展了相关测量标定工作。输出的微弱信号光波长稳定在532.269 nm处,功率覆盖79.3 nW至0.34 fW,平均光子数覆盖10^(11) s^(-1)量级至10~3 s^(-1)量级,在10~5 s^(-1)量级的稳定度优于0.6%,能够满足激光雷达系统探测不确定度分析与性能评估等方面的应用需求。     

计量标准装置不确定度的分析与评定

不确定度是测量工作的质量和测量结果可信赖程度和评价。按JJF10 5 9- 1999、GJB375 6 - 1999标准规定 ,对我计量测试站的计量标准装置不确定度进行了详细分析 ,并按GJB/J2 74 9- 1996要求对计量标准进行了重复性和稳定性考核以及不确定度的验证 ,最后给出了各项计量标准装置的不确定度。     

基于Gooding算法的天基光学目标跟踪定轨

开展了基于Gooding算法的400km天基平台光学目标监测的轨道确定研究,当测量误差为3”和6”时,分别对800,1500及36000km轨道高度目标进行初始轨道确定及轨道改进分析.仿真结果表明,利用400km轨道高度平台对800~1500km轨道高度目标进行初定轨,测量数据误差为3”~6”时,4~15min弧段的初定轨精度约在10km量级,1~2min弧段的初定轨精度约在100km量级;15min初定轨弧段轨道改进后误差在100m量级,弧段小于10min时轨道改进误差精度在km量级.利用400km轨道高度平台对36000km轨道高度目标进行初定轨,测量数据误差为3”时,15~20min弧段的初定轨精度约在数十km量级,8~10min弧段的初定轨精度在100km量级;轨道改进后误差在km量级.测量数据误差为6”时,20min弧段初定轨精度在10km量级,8~15min弧段初定轨精度在100km量级,轨道改进后误差精度在10km量级.      

600A直流电流自动化测量系统的建立

介绍了一套新研制的采用零磁通电流互感器方法建立的直流电流自动化测量系统。简述了设备的基本原理及其独特结构 ,分析了整套测量系统的测量不确定度 ,介绍了实现系统自动化测量所采用的图形式软件开发平台LABVIEW及其编程方法 ,系统的电流测量范围为 0A～ 6 0 0A ,测量不确定度为 4 6× 10 - 5。     

NIM4#铯冷原子喷泉钟新一代时间频率基准

回顾了NIM4 #钟实现 5 μK冷原子云 ,74cm原子喷泉和 0 95Hz线宽Ramsey跃迁实验 ,报道了 9 19GHz微波锁定到铯原子秒定义跃迁 ,频率稳定性达到 (5 - 7)× 10 -15(15 0 0 0s)。目前我们正在进行不确定度评估 ,可望不确定度进入 10 -15量级 ,建立我国新一代时间频率基准装置。     

正压漏孔校准装置定容室容积测量方法研究

提出了一种正压漏可孔校准装置的定容室容积测量方法,通过在定容室上外接一个容器,并在其内部放置一个体积可以精确计量的金属棒,利用两次膨胀,计算出定容室的容积。该方法的优点是,不需要测量外接容器的容积,也不需要对压力测量值进行绝对校准,测量不确定度小,尤其适合小容积的精确测量。采用这种方法对一台恒压式正压漏孔校准装置的定容室容积进行了测量,分析了测量不确定度,实验结果表明,定容室的容积为9.85 mL,标准不确定度为0.81%,满足了装置的测量要求。     

1MΩ～100GΩ高值电阻器高精度的校准方法CSCD

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. 0x10-3 -±1. 0x10-2）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. 0x10-5 -8. 0x10-4,可满足市场上绝大部分高阻测量仪器的校准需求.     

定容式流导法微流量校准装置的设计

定容式流导法微流量校准装置是气体微流量的计量标准,由定容式流量计和流导法两部分组成,定容式流量计用于大流量的测量,流导法用于小流量的测量。定容式流量计有两种工作模式,可测量流入定容室的气体流量;也可测量流出定容室的流量。该校准装置,可采用定容法和流导法对气体微流量进行校准,校准范围为(5×10-2~5×10-11)Pa.m3/s,合成标准不确定度为0.56%~1.70%。     

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％。     

低噪声封装器件噪声参数不确定度评定

本文开展了基于Maury公司的Tuner和Agilent公司PNA-X矢量网络分析仪组建的超快噪声参数测量系统的不确定度评定研究工作,通过分析测量系统的输入、输出数据,独立开发了不确定度评定的测量模型,设计了满足国际标准ISO/IEC98-3要求的不确定度评定方法,编制了不确定度仿真软件,首次报道了四个噪声参数的不确定度数据,最佳估计值和95%概率下得包含区间。     

基于SiC MEMS阵列的高精度微纳卫星编队保持

随着微纳卫星的发展,对它的控制保持问题亟需解决。传统的推进技术因推力精细度和推力输出相对粗糙,很难满足高精度的要求,为此,提出了用SiC MEMS微推力器阵列来解决微纳卫星的编队保持问题。由于阵列具有与传统发动机不同的特性,一般的控制算法很难用于该控制任务,文章提出了利用瞬时脉冲控制策略来实现编队保持。仿真结果表明,阵列用于微纳卫星近距离编队保持的位置精度可达3mm,具有很高的应用价值。此外,为节省推力器,分析了单推力器装药量与控制器参数对能耗和精度的影响,结果表明当单推力器元冲量范围为8×10~(-6)~20×10~(-6) N·s时可以得到很好的控制效果,既能满足精度,又可以节约使用推力器。     

噪声参数传递标准件标准值的不确定度评定

针对噪声参数测量系统的计量工作中,因缺乏噪声参数传递标准件不确定度量值所带来的困扰,推导了噪声参数传递标准件标准值的不确定度评定的测量模型,研究了蒙特卡洛法在噪声参数传递标准件标准值的不确定度评定中的应用,分配了测量影响量的概率密度函数。依托MATLAB开发平台,开发了专用的噪声参数不确定度评定软件,它可实现扫频、点频两种模式下,定制化噪声参数不确定度评定,计算结果包含噪声参数的标准值的最佳估计及不确定度,噪声参数标准值的分布图、包含概率等多种信息。文中给出了(2～6)GHz频段内噪声参数测量值和评定的不确定度的数据,经过对比验证,评定的不确定度结果合理有效。     

数字示波器检定方法研究

总结了数字示波器垂直偏转灵敏度和水平扫描速度的检定工作。本项目的实验结果得出如下结论:TDS600系列数字示波器幅度测量范围为(1～10)倍垂直偏转灵敏度标称值,测量不确定度为±4%×1/H,H≤10;时间测量范围为(1/5-11)倍的水平扫描因子,测量不确定度为0.1%×1/S±75 ps, S≤10。分析了检定中出现的异常现象并进行了如实记录,提出了避免产生异常现象应采取的措施。