恒流脉冲点火电源校准方法研究

文章对恒流脉冲点火电源的工作原理进行了简单介绍,对其输出脉冲电流校准存在的问题进行了分析.提出了一种采用标准电压源比对的校准方法,并对使用直接法和标准电压源法时的不确定度分别进行了评定.使用标准电压源法校准时的不确定度比直接法缩小3倍,极大地提高了对恒流脉冲点火电源的校准能力,满足量值传递要求.     

一种矩形脉冲信号沿控制电路设计

随着矩形脉冲信号的广泛应用,作为脉冲质量的重要参数,脉冲信号上升/下降时间越来越受到重视。针对矩形脉冲信号沿可控的要求,提出了一种对矩形脉冲信号上升/下降沿时间精密控制的电路设计。该电路基于电桥平衡原理和电容的电荷存储特性设计,利用电桥平衡原理设计高速开关,通过高速开关控制精密可控恒流产生源和恒流吸收源对电容的充/放电电流,实现对矩形脉冲信号上升/下降时间的控制。实验证明,该设计能够实现矩形脉冲信号上升沿/下降沿时间在800ps至1μs范围内可控调整。     

YJZV-1型直流标准电流电压源常见故障及调修

YJZV-1型直流标准电流电压源在检定精密直流电工仪表过程中作为一种电源被使用,其组成部分主要包括：基准源、保护电路、稳压电源及输出显示等。但在该设备使用过程中也往往会出现一些问题或故障,给检定工作带来麻烦。笔者通过多年工作经验现就该设备经常出现的一些故障和调修方法总结如下,以供参考。     

一种用于辐射测量的电荷放大器设计

为解决辐射测量传感器输出电流难以准确采集的问题,该文设计并实现一种pA级电流放大器。首先对放大器的低频截止点、高频截止点、噪声特性和漂移等关键指标进行分析,基于电容积分原理设计一种用于pA级电流采集的电荷放大器,并从施加等电位屏蔽、提高绝缘性能、应用相位补偿和抑制噪声四个方面对放大器的性能进行优化,以确保其输出稳定可靠。最后,在多功能校准源Fluke 5720A、标准分压器和标准电阻箱辅助下,将该放大器的输出结果与Keithley 6514的测量结果进行比较,确定该放大器的测量准确度优于1%。并对该放大器的改进方向进行阐述。该放大器已被用于局部放电量在10 pC及其以下的校正脉冲发生器校准中,并取得良好的效果。     

一种脉宽调制的高稳定连续可调直流电压源

介绍了一种以深埋齐纳电压基准元件LTZ1000A主电路为基础,结合脉宽调制技术实现的在0～10 V范围内连续可调的高稳定直流电压源。选用精密电阻并采用适当的保温与隔离措施,实现了电压基准主电路输出高稳定7 V电压,其短期稳定性达到1.7×10^-8。利用具有相同温度系数和阻值的精密电阻组成比例升压电阻网络,使输出10 V电压的短期稳定性为2.4×10^-8。同时利用脉宽调制并经DC-DC转换电路及滤波电路得到0～10 V的电压输出,短期稳定性可在10^-7量级左右。     

脉宽调制式三相功率源的研制

三相精密功率源在工频仪器仪表校验中得到广泛应用。本文对功率源采用线性功率放大器的功率损耗问题进行了分析，提出了采用脉宽调制式功率放大器的技术方案，并对该功率源的构成及工作原理进行了论述。测试结果表明，该功率源具有输出波形失真度小（≤０．８％）、输出电压（电流、功率）稳定度高（在１００秒内相对变化率≤０．０２％）、效率高、输出功率大和可靠性高等特点。     

电荷放大器可靠性分析

介绍了电荷放大器在存储测试系统中的作用,详细说明了电荷放大器工作原理,推导出电荷量与输出电压之间的关系。通过故障树的方法对电荷放大器的可靠性进行分析,得出电荷放大器的MTBF和可靠性曲线,定量计算出电阻、电容、焊点和芯片在一个完整的存储测试电路中的失效率,定性的分析出不同部分对整体系统失效率的影响度。     

8毫米波段精密功率测量系统

研制了8mm波段(26.5～40.0GHz)精密功率测量系统,它既可用作校准终端型功率计的小功率传递标准,又可用于稳定8mm波段信号源的输出功率,为各种精密测量提供稳定的低输出反射系数信号源。 测量系统由高方向性3dB定向耦合器及其旁臂精密功率计和稳幅环路组成。3dB耦合器采用宽壁Tchebycheff耦合孔阵设计,方向性达40dB;精密功率计由恒温热敏电阻座和高精确度四端电阻自平衡电桥组成;稳幅环路包括一台多用稳幅器和PIN电调衰减器。恒温热敏电阻座的温度漂移小于±1μW/℃·h;直流替代功率测量准确度为±(0.1％+0.2μW);稳幅后,信号源输出功率稳定度优于±0.02％/30min,此时毋需调配,测量系统等效信号源的输出VSWR小于1.05(反射系数模值小于0.025)。 文中给出了该测量系统的测量数据和用作小功率传递标准时的误差分析。     

静电电荷衰减试验仪检定装置研究

为给电荷衰减时间测试仪器提供溯源,研制了一套电荷衰减试验仪检定装置.该装置主要由双指数形标准衰减电压源、标准脉冲分压器和计算机数据采集处理系统等三个重要部分组成,数据采集处理系统采用虚拟仪器软件Lab Windows/CVI编制,该装置的扩展不确定度为0.66%.     

简讯

湖南省株洲市计量处实验工厂经国家计量局批准定点生产用作电容量值传递标准的BR27型高精度标准电容器,和有效容积为0.1～0.5m~3(或用户要求的其它容积)温度为20°±0.1℃、20°±0.3℃及20°±0.5℃的精密温控装置。该厂还生产用于长度量     

恒流源对近红外光谱传感器测量不确定度的影响

近红外光源的稳定性影响近红外技术的可靠程度.提高其电源的稳定性,可提高近红外光源的稳定性,改善实验室近红外技术在气液两相流的应用.使用高精密恒流源为近红外光源供电,进行了实验研究,结果表明:使用高精密恒流源时,近红外光源更稳定,输出电压值也更加稳定可靠,输出电压值的极差在0.12左右,标准差不超过0.008 38;而在...     

可编程数字控制精密延时电路设计

设计一种基于斜波式发生器原理可编程数字控制精密延时电路,用恒流源电路充放电和18位的DA转换器分别接入高速比较器的两端,DA转换器预先设定一电压基准,恒流源充电电容达到电压基准,高速比较器开始反转,形成一个触发脉冲信号,然后充电电容通过高速二极管快速放电重新计时。设计成18bit数字控制可编程动态范围2ps的采集时间间隔,提高采集信号的精度和频率。     

A Current Source for Picoammeter Calibration

A current source, which is to be employed in the calibration of low-current meters (picoammeters and electrometers), is presented here. The output current range is 100 fA to 100 pA and is directly traceable to calibrated standards of dc voltage, capacitance, and time period. The source is based on a low- frequency (ap1 mHz) trapezoidal signal generator, which charges and discharges a gas-dielectric capacitor; the voltage is monitored with a voltmeter that is triggered by a precision time base. The source has been employed during March 2006 for the Italian participation to the supplementary comparison EUROMET.EM-S24 and will be part of an extension of the Italian national standard of dc current. However, being composed of low-cost electronics and common commercial instrumentation, the source can also find useful application in secondary calibration laboratories.     

A Resonant Micromachined Electrostatic Charge Sensor

A micromachined electrometer, based on the concept of a variable capacitor, has been designed, modeled, fabricated, and tested. The device presented in this paper functions as a modulated variable capacitor, wherein a dc charge to be measured is up-modulated and converted to an ac voltage output, thus improving the signal-to-noise ratio. The device was fabricated in a commercial standard SOI micromachining process without the need for any additional processing steps. The electrometer was tested in both air and vacuum at room temperature. In air, it has a charge-to-voltage conversion gain of 2.06 nV/e, and a measured charge noise floor of 52.4 e/rtHz. To reduce the effects of input leakage current, an electrically isolated capacitor has been introduced between the variable capacitor and input to sensor electronics. Methods to improve the sensitivity and resolution are suggested while the long-term stability of these sensors is modeled and discussed.     

微机控制工频方波交(直)流电源的研究

本文就工频方波交(直)流电源用微机控制进行了试验,筒述了应用计算机控制方波电源主回路电流输出以及焊接时序的方法,并就输出电流的静态精度要求,对可控硅控制角的量化问题进行了分析,给出了相应的控制算法及程序设计的原则与流程图。实验结果表明,利用微机控制该种电源的外特性、脉冲电流,交流正负半波电流比的调节及焊接程序是完全可以实现的,且其静态控制精度及参数调节灵活性均优于普通电子电路控制。     

Measuring the Electron’s Charge and the Fine-Structure Constant by Counting Electrons on a Capacitor

The charge of the electron can be determined by simply placing a known number of electrons on one electrode of a capacitor and measuring the voltage, V_s, across the capacitor. If V_s is measured in terms of the Josephson volt and the capacitor is measured in SI units then the fine-structure constant is the quantity determined. Recent developments involving single electron tunneling, SET, have shown bow to count the electrons as well as how to make an electrometer with sufficient sensitivity to measure the charge.     

真实空气中TNT装药爆炸近区冲击波传播特性研究

本文基于点源爆炸理论,建立了面源、线源和点源TNT装药强爆炸解,填补了面源与线源强爆炸解的空白;采用真实空气状态方程进行分析计算,研究了真实空气条件下球形TNT装药爆炸近区冲击波的传播特性。通过算例分析,计算结果与已有文献资料数据吻合较好。本文的研究成果对爆炸力学和防护工程研究起到了重要的参考作用。     

参考级直流标准电压源自动校准系统

针对参考级直流标准电压源范围宽、指标高,校准流程复杂的问题,研制了一套基于程控低热电势开关矩阵的参考级直流标准电压源自动校准系统。介绍了系统的组成、低热电势开关矩阵的研制、参考级直流标准电压源的校准方法,并对系统进行了不确定度评估,经评定直流电压100V不确定度达到2×10^-6(k=2)。     

提高电压标准源负载能力的外接放大电路设计

介绍了用于提高电压标准源负载能力的外接功率放大电路的设计原理及组成,该电路通过对称式的设计方法和认真筛选器件,使其具有附加误差小、跟踪准确度高等优点,解决了一般电压标准源源电流输出能力不足的问题.     

100pA～1μA量程的微弱电流源研制

为了实现对微弱测量仪器进行测试与校准,根据恒流源电路的思想,研制了一种由运算放大器构成的微弱电流源。在微弱电流产生中,利用恒压源和高精度标准电阻,通过V-I变换来实现微弱电流的输出;设计反馈调节网络,来解决普通电流源实现微弱电流输出易受负载影响的缺点,消除负载对输出电流的影响,同时,实现100pA～1μA量程的微弱电流输出。为提高电流源的性能,电路中采取了屏蔽和滤波处理,来解决噪声的影响。经过测试,结果表明该电路的电流范围在100pA～1 μA之间,电流源稳定可靠。在1nA时,误差不超过0.08nA。