一级Marx压缩的高稳定纳秒脉冲电源的设计

针对目前缺乏标准纳秒高压脉冲电源的现状,开展高稳定性纳秒高压脉冲电源回路分析、结构设计及性能测试研究。通过建立纳秒脉冲发生器等效电路模型,仿真计算获得5级初级脉冲发生电路参数,以及一级压缩陡化间隙对纳秒脉冲特性的影响规律。通过纳秒高压脉冲电源结构设计及低抖动电晕稳定开关特性研究,建立高稳定输出的纳秒脉冲电源系统。研制纳秒电阻分压器,建立基于ns及μs量级传递校准测试相结合的刻度因数标定方法,准确获得纳秒电阻分压器的刻度因数。脉冲电源输出特性测试结果表明:纳秒脉冲电源系统可以输出上升时间2.3 ns±0.5 ns、幅值范围10~60 kV的指数纳秒脉冲;输出脉冲电压在全幅值范围内的相对标准偏差不大于±1.5%。

5~25 K深低温区交流电桥高稳定控温影响因素研究

控温稳定性是影响深低温区热力学温度测量不确定度、热力学温度国际比对可靠性以及温度标定水平的关键因素之一。为探究影响深低温区高稳定性温度控制的影响因素,在前期研究基础上,本文设计了温度计引线电阻和标准电阻控温实验方案,并在5 K和25 K开展了相关控温实验,定量评估了温度计引线电阻和标准电阻对深低温区温度测量平均值和控温稳定性的扰动影响。结果表明:温度测量平均值几乎不受引线电阻和标准电阻的影响;控温稳定性会随引线电阻和标准电阻而变化,引线电阻越低深低温区控温稳定性越高,并存在一个最佳匹配的标准电阻。本文研究结果可为构建深低温区高稳定性的低温工作环境提供参考。

高稳定度标准电阻跟踪测量研究

介绍了多种构型的高稳定度标准电阻,并应用新型量子霍尔电阻测量系统跟踪测量多种无需使用油槽的高稳定度标准电阻.实验表明新型设计的无源无控温高稳定度标准电阻在室温环境中温度系数和24h噪声分布均优于传统商用型标准电阻,年相对漂移率<5×10-7.跟踪测量实验还发现某些种类的高稳定度标准电阻具有温度弛豫效应,对于10-8量级准确度的测量,应提前3d进行控温并跟踪测量,以保证测量准确度.

低温度系数标准电阻器的研制

航天五一四所研制了2套1Ω~100 MΩ标称值的便携式低温度系数标准电阻器,共34只。其中10 kΩ指标小于0.5×10-6。本文介绍了低温度系数标准电阻器的研制,包括采用的电阻合金材料,电阻合金材料的筛选、匹配与加工制作,低温度系数标准电阻器的技术参数、温度系数测量方法,减小温度系数采用的补偿方法,测试结果分析。

毫米波功率计量标准器芯片的研制

针对毫米波WR-6波段功率标准器核心芯片需求,设计了芯片整体结构,研究了结构中各层的微加工工艺,制备了温度传感用Pt薄膜,在250℃退火后,100 nm Pt薄膜的电阻温度系数(TCR)达到2. 4×10-3/K,相对稳定度为2. 4×10-6。安装在毫米波功率标准器上的芯片对110～170 GHz的反射率低于-23 d B。直流功率灵敏度为0. 83 mΩ/m W。

地电观测中的系统误差消除方法及其在地电仪中的应用

从地电观测的基本原理出发 ,分析了系统误差产生的原因 .认为系统误差的大小决定于装置系数K值、取样电阻RI 及测量ΔV和VRI 的准确度 .在地电仪中选用高精度、高稳定性的RI,采用“浮空”测量法及采用同一个动态范围大、线性度高的A/D转换器测量ΔV和VRI,可以减小地电阻率观测的系统误差 .最后通过实验验证了“浮空”测量法的效果 .

有源大功率电阻器校验直流电阻仪的新方法

介绍了由大功率标准电阻与精密电子变压箱构成的有源大功率直流标准电阻器校验直流电阻测量仪的新方法,使校验精度、操作免受大电流、大功率的影响及有源大功率直流标准电阻器的硬、软件设计,分析了其误差的来源。实验表明,该法操作方便,准确度高,可取代传统大功率标准电阻器的校验方法。

1000kV直流电阻标准分压器的电场仿真计算和分析

进行高电压等级的直流电阻标准分压器设计时,不仅要减小最大场强以保证绝缘,还要减小测量电阻层附近的场强,以减小电晕电流和泄漏电流对分压器准确度的影响。针对研制的1 000kV直流电阻标准分压器,建立了有限元模型,用有限元软件计算了分压器的电场分布以及沿测量电阻层外表面纵向方向上的电场分布。计算结果表明:均压环对高压电极附近的电场具有明显的改善作用,最大场强从7 775V/mm下降到了1 457V/mm,位置从电极上部转移到了辅均压环附近;增大辅均压环的小环半径,或使辅均压环和主均压环的包络线更加平滑,都能减小辅均压环附近的场强,通过优化设计,分压器的最大场强减小到了1 175V/mm;由于屏蔽电阻层的屏蔽作用,沿测量电阻层外表面纵向方向上的场强减小到了141V/mm,而且分布均匀。

低温度系数标准电阻器的研制

主要介绍了低温度系数标准电阻器的研制,包括采用的电阻合金材料、电阻合金材料的筛选、匹配与加工制作,低温度系数标准电阻器的技术参数、温度系数测量方法,减小温度系数采用的补偿方法,测试结果分析。

基于标准电阻的气压效应研究

本文研究标准电阻器气压效应,通过实验测定了各种型号标准电阻器的气压效应。研究了标准电阻器气压效应的机理,阐明了阻值随气压的变化规律;提出了采用双层密封结构增强电阻内壁的机械强度可以极大减少其气压系数的方法,并验证了此方法。

无功计量标准装置的建立及量值比对

对中国电科院研制建立的单相无功功率/电能计量标准装置做了阐述。基于电流比较仪式电桥,标准装置以交/直流转换标准、交流标准电阻和标准电容为基础,通过直接向直流电压标准溯源,确立一个准确的无功功率/电能标准值。装置的测量不确定度为30ppm。利用虚拟仪器技术,研究并设计无功计量装置的系统软件,从而实现无功表计的自动化校准和测试。

皮安纳安级直流电流高精度的校准方法

针对目前市场上采用无源适配器校准皮安纳安级直流电流存在精度不高、适用范围有限的问题,论文提出了一种精度高、适用范围广的校准方法,该方法通过研制皮安纳安级有源直流电流适配器和建立高值电阻电压精确提取模型,利用欧姆定律计算得到电流标准值。实验结果表明,该方法使用方便、简单,适用于绝大多数皮安纳安级直流输出,可满足市场上准确度较高的皮纳安级直流电流校准要求。

直流标准电阻器的联接方法及分析计算

通过对低阻值四端钮直流标准电阻器并联联接方法的讨论分析,探寻了并联电阻值的近似计算。

四端对双螺线型计算电阻及其量值传递装置研究

提出将双螺线型计算电阻的定义改为四端对形式,建立其等效电路模型,分析计算了定义变更对交流阻抗引入的附加误差。提出一种计算机控制的电流比较仪电桥作为四端对双螺线型计算电阻量值传递装置,设计研制了基于乘法型数模转换器的数字式微差补偿器,研究了用于电流比较仪自动平衡的牛顿迭代算法。测量结果显示,1 592 Hz频率范围内四端对双螺线型计算电阻的交、直流相对差在1×10-7内闭合。将四端对双螺线型计算电阻的交、直流差传递给商用交流标准电阻,合成测量标准不确定度为1.7×10-7,满足交流电阻量值传递要求。

一种大电阻值的测量方法

介绍了一种利用两个低值电阻实现对高值电阻的简便测量方法，提出了选用低值电阻的条件，并分析了此测量方法的误差。

电容标准扩展频段频响的核验

为了验证作为扩展频段电容标准的四端对电容器的频响,提出2种核验方法.用单端口同轴空气介质电容器与四端对空气介质电容器进行同名义值、频率范围在1~13 MHz频响的核验;用四端对电阻器与四端对电容器,在容量1~106pF、频率100 Hz^10 MHz进行频响的核验.2种方法,能定性地说明四端对电容器扩展频段频响测量方法的正确性.此项工作不但为扩展频段阻抗计量中不同端口电容器转换技术奠定了基础,也为用四端对电容器校验四端对电阻的扩展频段频响提供了新方法.

数字多用表比率测量功能在标准电阻器校准中的应用

为克服传统复杂测量标准电阻器方法的不足,保证快速、准确地对标准电阻器进行校准,提出了一种基于数字多用表8508A真欧姆比率测量功能测量标准电阻的方法,采用直接四线比率测量功能与真欧姆比率测量功能两种方法对标准电阻器进行校准。校准结果表明,采用真欧姆比率测量能够更好地消除热电势、电路失调的影响,且相对于传统复杂的测量方法,更快捷、方便,在试验的基础上对校准值进行了测量不确定度的分析与评定,更加验证了本校准方法的准确性和可靠性。

标准电阻器研究现状与分析

对标准电阻器的基本原理和基本特性进行了研究,分析了影响标准电阻器特性的因素,按照标准电阻器内部结构特点,划分为充油型和空气型2种类型,调查了国内外标准电阻器产品现状,并对比了同类结构下不同生产厂家的标准电阻器的技术指标,可为计量实验室建立直流电阻标准装置选择提供参考.

直流高压高值电阻器测量结果的不确定度评定与分析

为解决高压高值电阻器的检定溯源问题,保证量值传递的准确可靠,通过实例对直流高压高值电阻器标准的不确定度进行评定,并通过实验室间比对实验对评定结果进行了验证。为同类型标准装置的不确定度评定提供了很强的借鉴性和可操作性,增强了不确定评定的实用性。

交流标准电阻器技术浅析

交流标准电阻器的设计原理、制造技术,包括测试技术、测试方法越来越受到各行各业的关注。传统的直流电阻器功能及测试技术已不能替代交流电阻器功能和测试方法,也就是不再适用对交流电阻值的评估。技术发展涉及到对交流电阻值的正确性、可靠性评估,直接关系到对产品质量的评价和使用的有效性。本文围绕影响交流标准电阻器品质的若干影响要素作一些初步剖析。