我国超导技术应用的重大科研成果

1992年8月国家技术监督局批准航空航天部二院二○三所研制的超导约瑟夫森效应2e/h测量装置作为国家临时电压自然基准正式启用了。从此,我国采用了自然基准代替电压实物基准,该基准是我国超导技术应用的重大科研成果。目前,二○三所在原有科研成果基础上进行电压量值的保存和电压传递方法的研究,以实现超导电压基准的自动化测量。直流电压是电学和无线电计量中的一个重要参数。70多年来,各国计量科学工作者都采用一组精心挑选和考核的惠斯顿标准电池电动势的平均值来保存本国的电压单位,其准确度为n×10~(-6)。1992年超导约瑟夫森效应被发现后,世界各国应用它把电压测量转换     

国家电压量值保存和量传方法的研究

叙述了国家临时电压自然基准量值保存和量传方法研究。该基准复现电压单位的不确定度为０．０２４×１０￣（－６），传递到传递标准的不确定度小于０．１×１０￣（－６）．     

JVS 型约瑟夫逊电压标准的研制

本文叙述了10mV 超导约瑟夫逊电压标准的系统、性能和实验结果.其稳定性和复现性已由大量数据证实。系统的随机误差为1×10~(-8),总误差为2.40×10~(-8)。该系统于去年10月和11月份与国家伏特副基准进行了二次比对,测定了国家伏特副基准的电压单位比国际计量局的电压单位约小0.3～0.4μV。该系统已于1988年2月9日在京通过部级鉴定。     

我国SI单位2e／h常数的测定及国际平差值

为了向国际计量局提供SI单位的2e/h值,参加国际平差,1988年4月国家计量局和中国科学数据委员会组织了测试。本文给出了测试结果和国际平差结果,我国测试值与国际平差值仅相差4×10~(-8)。国家技术监督局决定采用航空航天部二院二○三所研制的2e/h测量系统作为国家临时电压自然基准。     

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。     

0—10V高稳定直流电压基准的研究

介绍一种0～10V可调直流电压基准的设计。该电压基准通过对电压平均技术和双通道脉宽调制分压技术的研究与应用，既可使用内部高稳定直流电压基准，也可外接高稳电压基准实现0V～10V直流电压的连续输出，保障了直流电压基准输出的连续性与稳定性，其10V输出稳定度指标优于2·10^-6／y（恒温条件下），可广泛用于高水平电压标准器的研制。     

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。     

前言

随着频率控制器件、高精密频率源的迅速发展和时间频率测量技术在航天工程、雷达、导航、通讯、深空探测、射电天文、精密守时、精密测绘、长基线平涉仪、电波传播现象的研究等方面的广泛应用,以及由于时间、频率基准的准确度是所有计量基准中最高的,其他基准如长度、电压、低温均可借助时间频率基准来提高他们的准确度,因此,频率控制器件和时间频率基准已成为国内外广泛研究的重要课题。美国出版的“频率控制年会”论文集比较集中地介绍了最近取得的有关时间频率的一些     

前言

随着频率控制器件、高精度频率源的迅速发展和时间频率测量技术在航天工程、雷达、导航、通讯、深空探测、射电天文、精密守时、精密测绘、长基线干涉仪、电波传播现象的研究等方面的广泛应用,以及由于时间、频率基准的准确度是所有计量基准中最高的,其他基准如长度、电压、低温均可借助时间频率基准来提高他们的准确度,因此,频率控制器件和时间、频率标准已成为国内外广泛研究的重要课题。美国出版的《频率控制年会》论文集比较集中地介绍了最近取得的有关时间频率的一些新理论、新技术、新工艺和新产品。     

功耗监视器

PM—100功耗监视器的外形尺寸仅有4.5英寸×3.5英寸,对于不同的用途,其结构形式也不同。标称交流电压有:120,208/240或4400/480伏特的单相或三相电压,电流为50,100,200,500及1000安培。功耗监视器可以作为能量控制系统及辅助计量应用的重要敏感部件,或用于过载控制的输入基准。它可以用来测量线路的电压、电流和功率因素,并计算所     

能隙基准电源的研究

着重论述了能隙基准电压的基本原理及其实现的可能,对低电压集成基准源的电路进行了分析,运用能隙电压的概念并采用相应的温度补偿线路使其温度系数可达1×10~(-3)/℃     

RRT对工业摄影测量基准尺精度影响研究

针对工业摄影测量基准尺在实际工程中实测值与标定值互差较大、比例缩放不准确等问题，以RRT为研究对象，推导出了基准长度误差模型。从RRT圆度、中心定位稳健性、基准尺长度标定一致性以及标准长度测量等方面进行了试验研究。通过研究发现，模切覆膜型RRT圆度和中心定位稳健性远高于其它类型的RRT。模切覆膜型RRT基准尺长度标定间的重复性为1μm,优于印刷型RRT基准尺长度标定的重复性。采用模切覆膜型RRT基准尺对标准长度的测量误差较印刷型RRT基准尺小约33%。选择模切覆膜型RRT作为基准尺的基准靶点对于提高工业摄影测量系统的测量精度具有重要参考意义。     

空间微波辐射基准传递溯源展望

面向全球气候变化研究和高精度气象预报对空间微波辐射测量基准的迫切需求,由于传递链路复杂导致国际微波辐射基准尚未建立,为进一步提升遥感卫星观测精度和稳定性,建立空间辐射基准溯源评价体系,前瞻性地提出高精度可溯源的空间微波辐射基准传递顶层方案和技术解决方案,明确需要突破的微波辐射基准载荷关键技术,空间微波辐射基准传递与溯源理论、方法和模型,全链路微波辐射基准溯源传递一体化验证技术,微波系统全链路物理级基准传递和误差仿真评估技术等,为空间微波辐射测量提供统一参考基准,实现高精度、高稳定、可溯源的空间微波探测能力,提升中国空间微波辐射测量的核心竞争力。     

一种基于基准优选的双目视觉位置解算方法

针对近距离空间非合作目标相对位姿测量任务需求,基于双目视觉原理建立了特征点位置测量模型与误差分析模型,分析了特征点位置解算奇异及奇异点附近位置解算误差过大的问题,提出了一种采用异面光轴配置和基准优选策略的双目视觉特征点位置解算方法。该方法通过错角安装相机光轴防止特征点在两个相机基准下进行位置解算时同时发生奇异,针对不同基准在测量域内误差分布的差异,建立了基准优选策略和相应的面向特定测量域的基准优选指标确定方法,从而获得了高精度测量结果。仿真结果表明,采用所提出的方法解决了特征点位置解算奇异问题,提高了测量域内特征点位置测量精度。     

线性补偿型带隙基准电压源设计

设计了一种高准确度基准电压源电路,电路采用了电流镜技术,运放的输出作为驱动的同时还作为自身的偏置电路,双极晶体管EB结压降作运放的输入,获得正温度系数的电流IPTAT;同理将电阻的压降和双极晶体管EB结压降作运放的输入,获得负温度系数的电流ICTAT,通过电流的减法运算将在整个温度范围内分两段产生不同的补偿电流INL,进而产生不同的补偿电压,并完成对带隙基准电压的分段线性补偿。由此得到温度系数很小的带隙基准电压。采用TSMC0.18μm1.8/3.31P6MCMOS标准工艺,在1.8V电源下,-40℃~130℃温度范围内,仿真结果显示输出电压的温度系数小于1.88ppm/V,低频时电源电压抑制比为-86dB,功耗为237.5μW。     

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）。     

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     

刻线量规的设计、制造与测量

通过将量规刻线的中心间距标注改为异名边间距标注之后，统一了刻线量规的设计基准与测量基准，消除了设计基准与测量基准的不一致，从而缩小了被测工件公差的影响。并且，通过由刻线深度控制刻线宽度的方法，实现了刻线量规异名边间距的精密刻线，从而打破了刻线量规不能用于公差小于０．５ｍｍ工件测量的禁区，扩大了刻线量规的应用范围。     

回归反射球基准尺校准技术研究

回归反射球基准尺广泛应用于数字近景摄影测量系统的标定。提出了一种回归反射球基准尺校准方法,建立了由三路激光干涉仪、高分辨率双远心成像瞄准模块、高精度直线气浮运动机构等组成的测量系统。对名义值为500mm、1000mm、1500mm、2000mm的4种规格回归反射球基准尺进行了长度测量实验,结果表明该方法可以满足回归反射球基准尺的校准要求。