交流电阻检测的方法

<正>0引言目前,我国直流电阻的测量具有较高准确度,已建立了基于量子霍尔电阻国家基准的量值溯源体系,而交流电阻由于缺乏国家标准规范、精密测量装置等,溯源体系尚未形成,无法准确测量交流电阻随频率的变化及时间常数~[1]。计量学界最新的研     

我国建成新一代计算电容装置

正由中国计量院承担完成的"十一五"国家科技支撑计划项目课题"精细结构常数测量关键技术及电容基准的研究",日前顺利通过专家组验收。该课题研制的国际新型立式可移动屏蔽电极计算电容装置测量精细结构常数,复现1皮法(pF)电容单位的标准不确定度达到2.0?10-8,接近国际最好水平。据课题负责人、中国计量院首席研究员陆祖良介绍,本课题研究过程通过国际合作,使我国在该领域的研究很快进入国际前沿。     

可动屏蔽型计算电容复现电容单位的方法研究

中国计量科学研究院建立了标准不确定度为2×10-8的可动屏蔽型计算电容装置。该装置复现电容单位量值只与屏蔽电极所移动的轴向长度有关。采用激光干涉仪测量这个长度时,一般无法提供干涉条纹数。经典方法采用替换方法,逐步从已知的小整数扩大到大整数。过程复杂,所需条件多。提出了一种新的复现电容单位的方法。对应复现电容量值的干涉条纹整数由一个准确度等级相对较低的仪器直接确定。其干涉条纹小数则通过电容电桥的两次平衡确定。所需结构及过程简单,操作方便。给出了该方法的详细内容及其优点,报告了检查装置线性的实验及其结果。     

量子计量基准概况及研究进展

量子计量基准与传统的计量基准相比较,具有准确度高、可在多个地点复现等一系列显著优点,近40年来得到了很快的发展.目前,长度、时间、电学等方面的量子基准已逐步建立,测量准确度提高了几个数量级.在新世纪中,量子计量基准将得到进一步的发展和完善.     

陡波电容分压器分布参数的测定与仿真

利用阻抗增益解析装置测量高压电容分压器的低压臂电容阻抗频率特性和相位频率特性.计算电容等效串联电阻及等效串联电感等寄生参数,并通过多个电容并联的方式减小寄生参数值,提高分压器的频率响应.通过仿真,以实测频率特性为目标调节分压器仿真寄生参数,电容的等效串联电阻和等效串联电感误差均小于5%,仿真结果与测量结果基本相符.     

电阻分压的10KV电子式电压互感器分析

基于电阻分压器的电子式电压互感器的原理、结构和输出信号等与传统的电压互感器有很大不同,其性能主要受电阻特性和杂散电容的影响。本文从等效电路的角度分析了电阻特性和杂散电容对电子式电压互感器测量准确度的影响;利用Ansoft软件包建立分压器的有限元模型对杂散电容进行了计算分析,并根据杂散电容分布对屏蔽罩进行了设计。在理论分析基础上,研制了一台电阻分压式的10KV电子式电压互感器,并进行了准确度测试。     

由电容和电阻绝对测定电感单位亨利和电感量值传递标准装置

电容、电阻、电感是组成仪器仪表的三大阻抗元件,所以准确确定它们的单位量值是非常重要的。我国的原电感国家基准保持的电感亨利单位的不确定度为SX10－’（k二l）,与国际最高水平的俄罗斯、德国并列。本课题为解决在原电感国家基准装置改造期间电感单位的溯源。1978年,中国计量科学研究院计算电容课题完成后,我国可以高水平地测定电容法拉和电阻欧姆,所以在理论上从电阻和电容也可以高水平地导出电感单位亨利,因为欧姆平方乘以法拉即为亨利。但实现起来却非常困难。其难点是：1电阻必须是可以随时测定的,所以必须是外接标准电阻。…     

新型量子霍尔电阻样品计量应用研究

采用AsGa砷化镓系材料研制了多种结构的新型量子霍尔电阻样品,介绍了该样品的特点及应用领域。使用常温电流比较仪和低温电流比较仪,用过渡比对法对新型的量子霍尔电阻与标准量子霍尔电阻样品进行了双重测量比对验证,在实验室内测量结果的相对偏差小于4×10^-8,验证了新型的量子霍尔电阻样品和测量系统的准确度满足当前计量应用需求。     

2013年全国质检系统计量工作要点

围绕提高质量,夯实计量技术基础 1 建立健全计量基标准体系 应对国际单位制中以量子物理为基础的自然基准取代实物基准的重大变革,紧密跟踪国际计量科技最新进展,继续加强新一代高准确度、高稳定性量子计量基准研究;围绕经济、社会发展和国防建设需求,积极开展急需的国家计量基标准研究;加大现有国家计量基标准研究改造力度,提高测量准确度、扩大测量范围.进一步加强对国家计量基标准的管理,做好国家计量基准复核检查工作,对检查中发现的问题进行分析,完善计量基准的管理.继续开展电离辐射领域量和单位改制工作.     

计算电容与电学阻抗的绝对测量

本文叙述中国计量科学研究院研制的计算电容的结构特征,给出了由于电极系统几何形状偏离理想状态所引起的平均电容量误差计算公式,并给出了计算电容的综合误差。文中还介绍了基于计算电容所进行的电阻单位的绝对测量以及复现绝对亨利的工作,并对为此目的而研制的整套测量装置和标准作了简要介绍。     

NIM新一代二端对电容电桥装置

基于一种交流电桥自动辅助平衡方法,中国计量科学研究院(NIM)研制了新一代二端对电容电桥装置。电桥采用固定比率的感应耦合比率臂电桥,通过复用比率,用单一电桥即实现了计算电容过渡和电容10:1传递;采用一种改进的靴带法实现电桥感应比率臂比率的精确校验。该装置用于电容单位的量值复现和标准电容器的高准度量值传递。利用新一代二端对电容电桥装置,可从计算电容装置复现1 pF电容值,并实现电容 1~100 pF的十进制量值传递,电容量值传递相对标准不确定度可达5×10^-9(1592 Hz)。采用该电桥参加了10 pF和100 pF电容国际关键比对(CCEM.K4-2017),中国比对成绩优异,数据均非常接近关键比对参考值(KCRV),其中100 pF的结果最接近KCRV,与KCRV取得了很好的一致性,从而获得国际互认。     

NPL Calculable Capacitor

The NPL calculable cross capacitor is designed to provide a standard of the highest accuracy. It has a vertical axis and the length is determined by central guard tubes. The length is altered by axial displacement of the lower tube and the change is measured interferometrically. This paper describes the construction and performance of the capacitor and records the results of the initial measurements; the uncertainty of these is of the order of 10-7.     

Quasi-monolithic toroidal cross-capacitor

A quasi-monolithic toroidal cross-capacitor has been developed as an extremely stable and reliable capacitance standard of 0.5 pF. A geometrically symmetrical electrode structure is realized by using two identical plated substrates produced from fused silica with an exceedingly low thermal expansion coefficient. The capacitance instability expected after finishing the aging process does not exceed 5 /spl times/ 10/sup -8/ per year. Investigations have shown that the capacitor developed for evaluation of the frequency dependence of the calculable cross-capacitor developed by Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS), Daejeon, Korea, can be used as a substitute to maintain the capacitance unit, as well as a loss angle standard and a transfer standard to carry out intercomparisons.     

采用电补偿方案的新一代立式计算电容装置

针对立式计算电容最大不确定度来源的端部效应误差,中国计量科学研究院经过多年改进,研制出的最优中空电补偿电极在计算电容模型装置上,没有采用加装钉子头进行补偿的电补偿方案,并完成了诸如端部效应误差的补偿效果、偏心效应误差等电气性能验证试验,成功应用在新一代立式计算电容装置上。实验结果表明,采用电补偿方案的新一代立式计算电容装置复现1 pF电容单位的相对标准不确定度为1.0×10^-8。     

Evaluation of a Capacitance Scaling System

An improved error analysis of an existing capacitance scaling system for supporting measurements of higher valued (10 nF to 100 ) ceramic-dielectric four-terminal-pair (4TP) capacitance standards over the 100-Hz to 100-kHz frequency range is described. The capacitance scaling system uses a commercial impedance (inductance-capacitance-resistance) meter and a single-decade inductive voltage divider as an impedance comparator. Four-terminal-pair capacitors in decade (10 : 1) steps from 10 nF to 100 F are measured. The system's 10 : 1 scaling error is determined using 100-pF and 1-nF air-dielectric 4TP capacitance standards with known capacitance and loss characteristics over frequency. This paper discusses the significant reductions in measurement uncertainty that were attained through the use of improved calibration standards and measurement method refinements. Details of the uncertainty analysis for a 10-nF capacitor (in the 100-Hz to 10-kHz frequency range) and verification data are presented.     

基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究

基于约瑟夫森量子电压标准设计了交流功率差分测量系统。通过分析差分采样系统的误差分布及误差传递函数,提出换向差分测量方法,减小了差分采样系统的增益误差,提高了电压幅值测量准确度;通过分析衰减系数η,证明了采用换向差分测量较容易实现10-7量级电压幅值测量。通过评估差分采样系统零相位,结果证明了差分采样系统具有较好的相位测量稳定性。分析了交流功率差分测量系统的不确定度分量,评估了功率因数为1.0,0.5 L和0.5 C时的功率测量不确定度,通过与国家交流功率基准装置进行实验比对,证明了基于约瑟夫森量子电压交流功率测量系统不确定度评估的合理性。     

微小电容测量仪500fF/1MHz溯源方法研究

fF量级高频微小电容测量在军工电子产品领域有着重要作用,针对微小电容测量仪500fF/1MHz点无法溯源的现状,研制了惰性气体封装的500fF高频标准电容器作为传递标准。建立高频小电容测量模型,基于“反算法”估算出500fF高频标准电容器分布参数,称作“理论推导”溯源方案,不确定度优于0.15%;利用3台同等量级的高频微小电容测量传递标准,称作“计量比对”溯源方案,不确定度优于0.07%。利用以上2种方案对同1台仪器开展溯源,实验数据结果基本一致,能够满足用户使用要求,为更低容值、更高频率的微小电容的溯源提供了可参考的路径。     

New realization of the ohm and farad using the NBS calculablecapacitor

Results of a realization of the ohm and farad using the US National Bureau of Standards (NBS) calculable capacitor and associated apparatus are reported. The results show that both the NBS representation of the ohm and the NBS representation of the farad are changing with time, Ω_NBS at the rate of -0.054 p.p.m./year and F_NBS at the rate of 0.010 p.p.m./year. The realization of the ohm is of particular significance because of its role in assigning an SI value to the quantized Hall resistance. The estimated uncertainty of the ohm realization is 0.022 p.p.m. (1σ), while the estimated uncertainty of the farad realization is 0.014 p.p.m. (1σ)     

标准静态膨胀法真空装置研制

本装置检定范围(10^-3～10^5)Pa，最佳校准能力0．012％～2．2％．可以检定薄膜真空计。热传导真空计以及电离真空计。该装置的建立不仅满足了从大气到10^-3Pa高真空计量的需求，而且还可以用来校准标准漏孔，拓宽了检测领域。     

The potential transformer bridge with current comparator formeasuring the voltage dependence of compressed-gas capacitors

In this paper, an alternative method for measuring the voltage dependent capacitance variation (VDCV) of compressed-gas capacitors is described. In the proposed method, the VDCV of the capacitor under test is measured by comparing it with a capacitor standard supplied with the secondary (low) voltage of a potential transformer. This transformer has its primary parallel connected with the capacitor under test. The paper presents and criticizes the test results obtained in which an uncertainty of at least 0.5 ppm is achieved