基于电流比较仪的四端钮阻抗电桥

为了能够精确测量四端钮形电阻,提出一种用于交流电阻标准量值传递的电流比较仪四端钮阻抗电桥,该电桥由同步电压源供电,采用前馈网络与反馈网络共同作用的方式来调节和维持电流比较仪主铁芯的磁势平衡,利用数字锁相放大器读取被测阻抗与标准阻抗间的电压差别,通过计算可间接求得两者的交流阻抗差.利用所研制的电桥对3只1 000 Ω双螺线型可计算电阻间的交、直流相对差进行比较测量,1592 Hz及以下频率时的测量不确定度为3×10-7,满足交流电阻标准量值传递的.要求.     

四端对同轴型计算电阻及其量值传递的研究

针对回线型和双螺线型计算电阻普遍存在的热电效应误差以及非金属支撑件引入的介质损耗等导致频率特性变差的问题,本文研制了一种结构简单且交直流差极小的1 kΩ四端对同轴型计算电阻,并基于理论公式计算和三维电磁场有限元仿真建模得到分布电容、残余电感、趋肤效应、涡流损耗等对其交直流差的贡献量。设计并研制了一种基于感应分压器原理的高精度四端对交流电阻电桥,采用两只频率特性已知的商用10 kΩ四端对四回线型计算电阻作为标准,实现对四端对同轴型计算电阻的400 Hz～10 kHz频率特性的实验验证。此外,采用该计算电阻还可实现对100Ω、1 kΩ、10 kΩ的商用交流电阻器的高准确量传,其最佳测量标准不确定度为1 kHz下量传1 kΩ时的8×10^-8。     

一种基于磁调制式电流比较仪的超导线接头电阻测试装置

本文介绍了一种超导线接头电阻的电流衰减法测试装置。本装置使用基于磁调制原理制成的电流比较仪对超导接头电流环中电流衰减过程进行测量,计算得到接头电阻。磁调制式电流比较仪为反馈控制系统,由磁调制器和控制电路组成。文中测试了电流比较仪性能,其分辨率优于1mA,40000秒内零点漂移小于0.2mA。最后对一个超导线接头样品进行了测量,其电阻小于3×10-14欧姆。     

四端电阻量值传递新方法研究

针对交流电桥和电位差计法在量值传递过程中所存在的问题,本文采用电压比例技术,实现了在等电流输入,被测四端电阻和四端电阻标准低端共地连接,并采用锁相放大器测量两者的差值电压,本文方法结合电压比例技术实现不同阻值四端电阻之间的相互比较,从而达到电阻量程扩展的目的。     

大质量比较仪校准结果计算及不确定度评定

大质量比较仪在大砝码量值传递与溯源中发挥着越来越重要的作用,本文依据JJF1326-2011《质量比较仪校准规范》和JJF1059．1-2012《测量不确定度评定与表示》,详细描述了大质量比较仪校准结果的计算及不确定度评定。     

超低频交 直流比较仪的研究

本文提出了一种基于双加热丝热电转换器的超低频交、直流比较仪,以实现直流电压标准向超低频段的传递。比对测试结果表明:在0.01～20Hz 频率范围内,超低频交、直流比较仪与采样计算式超低频电压表的最大比对偏差为0.012%。     

质量比较仪在砝码检定中的应用

质量比较仪是砝码检定的主要配套设备,但是如何选择合适的质量比较仪相当重要。本文依据JJF 1326-2011 《质量比较仪校准规范》,介绍质量比较仪测量不确定度的评定过程,同时以JJG 99-2006 《砝码》检定规程为依据,对质量比较仪的适应范围进行讨论,确保质量比较仪可正确进行质量量值传递。     

低温电流比较仪动态特性的研究

低温电流比较仪是现代电测量技术中最为准确的比例量具，在传递量子化霍尔电阻基准的量值时发挥了独特的作用。为了进一步提高CCC的比例准确度，一个有效的方法是采用匝数较多的绕组。但国际上各实验室均遇到了绕组匝数较高时电流会发生跳跃的困难，目前未见到对此问题进行分析及提出解决办法的文章。本文对CCC系统的动态特性进行了分析，找到了产生该现象的原因，并采取措施改进了系统的动态特性，避免了跳跃现象。与国际上的同类装置相比，CCC的绕组匝数被提高了8倍，信噪比及比例准确度也有了很大的提高。结合其他措施，完成了综合不确定度为10^-10量级的量子化霍尔电阻标准装置。     

用于测量直流电阻标准的自动双源系统（英文）

介绍了一种通过双电流源电桥测量低欧姆标准电阻的新系统,用于1 mΩ～1Ω之间比率为1∶1的低阻值电阻测量。该电桥适用于没有低温电流比较器(CCC)或直流比较器(DCC)电桥的实验室。通过将电桥的实测值与另一种方法得到的未知电阻值进行比较,对电桥的性能进行了评价。该电桥对1 mΩ电阻的准确率达到10~(-5)级,对10 mΩ, 100 mΩ和1Ω电阻的准确率达到10~(-4)级。此外,利用双电压源系统测量了1 kΩ～100 MΩ的直流标准电阻。通过增加另一个数字万用表改进惠斯通电桥以同时测量未知电阻与标准电阻的比值对该系统性能进行了评价。将10 kΩ电阻用两种方法获得的测量值与实际值进行对比对该电桥进行了验证。除了1 kΩ电阻,电桥对其他电阻的准确率达到了10~(-6)级。此外,对电桥的不对称性也进行了评价。实验发现,不对称率对10 kΩ～100 MΩ的电阻为10~(-6)级,对1 kΩ的电阻为10~(-5)级。该电桥的操作由专门为此设计的LabVIEW程序进行计算机控制,并对所有测量结果的不确定度进行了评估。     

基于数字比例技术的高精度交流电桥研究

提出了一种基于数字比例技术的高精度交流电桥设计,该电桥能在100 Hz～100 kHz频率范围内实现四端对标准电阻、电感及电容的高精度比较测量。提出的新型高隔离度模拟开关电路能在保证电桥测量精度的前提下,提高电桥的测量速度。桥路的负反馈环路能克服数字信号源的有限分辨率对电桥的平衡时间和平衡精度影响,进一步优化测量过程。基于电桥的分布参数模型,分析了电桥在平衡过程中所产生的泄露电流对数字比例的影响,并提出修正方法。该数字交流电桥在1 kHz频率下测量两路矢量电压典型幅值比的标准不确定度可达6μV/V,相位差标准不确定度10μrad,在典型频率与量程范围内的阻抗量值相对测量不确定度优于3×10~(-5)(k=3)。     

一种直流数字化电能表的量值溯源方案

直流数字化电能表在电能计量中应用日益广泛,但缺乏专门针对直流数字化电能表量值溯源方案的研究。针对我国缺乏对直流数字电能表量值溯源方案的研究现状,以及现有的交流数字电能表量值溯源方案中存在标准电能计算准确度受采样频率限制、量传误差环节多等问题,提出了一种基于直流数字化标准功率源的直流数字电能表量值溯源方案。该方案在交流数字电能表量值溯源方案的基础上,利用标准数字功率源内置DSP的数字波形拟合与抽取,替代交流溯源方案中的A/D转换;利用DSP高频数字采样积分,替代交流溯源方案中的标准数字电能表。简化了交流数字表的溯源方案,减少量传误差,提高了直流标准电能计算精度,实现了直流数字化电能表的量值溯源,是直流数字化电能表量值溯源的一种新方案。     

数字式双钳相位伏安表及其应用

介绍一种能够测量交流电压、交流电流、工频频率以及电压与电压之间、电流与电流之间、电压与电流之间的相位的数字式钳型仪表。较详细地分析了相位测量电路、频率测量电路和直流-直流电源变换电路的工作原理．并对仪器的实际应用作了具体介绍。     

高分辨率连续可调的直流电流比例变换装置

基于测差原理的直流电流比例量值溯源通常是满足测量不确定度要求的有效途径。然而,电流比例可调分辨率的短板限制了实际溯源的应用范围。提出“等效分数匝”的概念,建立比例深度调节的数学模型,突破现有理论下比例最小步进值的束缚,实现多盘联动、分辨率达到1×10^-9、误差优于±2×10^-7的直流电流比例变换装置。级联两台电流比例标准器,调节组合后的比例与被校比例名义值一致,解决量程内全步进值溯源的难题。针对该变换装置,提出一种基于参考绕组的自校准方法,逐盘测量一次绕组与参考绕组和二次绕组的差值,关联各盘间误差,得到任意盘任意置位下的比例实际值,具备不依赖上一级标准器、实时复现量值的特点。     

对直流电桥测量小电阻的分析

直流电桥是一种比较式仪表,在测量时根据被测量与已知量进行比较而得到测量结果.本文主要讨论用直流电桥测量阻值较小的电阻时,连接导线电阻或接线端的接触电阻对测量结果将产生的误差,以及减小误差的方法.     

利用Ag34410A万用表网络功能实现自动测量

本文介绍利用Agilent34410A万用表带的LAN口,无需任何编程实现刘交直流电压;交直流电流;电阻的测量方法,该方法可以充分发挥Agilent34410A万用表潜在的程控测量功能,列从事测量工作者具有广泛的借鉴和使用价值。     

滚刀容屑槽周节误差在线测量系统

为了解决实际生产中大模数滚刀的在线测量,提出一种滚刀容屑槽周节误差测量系统。该系统采用半桥式自感传感器DGC-6PG/A作为测量探头,由集成信号变送电路将传感器输出的交变电信号转换成直流信号,利用高精度AD转换器将直流信号变换成数字量,采用平均值法滤除白噪声对AD转换的影响,实现了对大模数滚刀容屑槽周节误差的在线精密测量。     

Comparison of angle standards with the aid of a high-resolution angle encoder

Germany's National Metrology Institute the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) and the DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH (HEIDENHAIN) have conducted and compared measurements using their primary angle standards, which are realized as angle comparators of similar design. A high-resolution digital angle encoder served as the transfer standard for this comparison. Calibrations of the transfer standard by the two angle comparators resulted in an agreement of ±0.002″. The result proved to be consistent with the measurement uncertainties that the participants attributed to their calibration. PTB succeeded, using an additional comparison with a self-calibration method, in improving the measurement uncertainty of its comparator by a factor of 2.5 to 0.002″ (k = 2). The results of both participants demonstrated the suitability of the digital angle encoder as transfer standard for angle measurement comparisons aimed at uncertainties of a few thousandths of an arcsecond.     

基于伏-安法测量不同直流标准电阻器的电流依赖性参数

电流依赖性参数和电阻值的稳定性对直流标准电阻器的准确测量是非常重要的。本文利用伏-安法来测量四种不同标准电阻器的电流依赖性参数,并获得了不同电流下它们的电阻值稳定性。研究表明, CDC 与电流值、测量时间及电阻类型有很大关系。     

基于MSP430的智能测量表设计

基于MSP430设计了智能多功能测量表,由主控芯片、信号发生电路、液晶显示电路、键盘输入电路等测量电路组成,实现了对直流/交流电压、电阻、电容以及晶体三极管放大倍数的多量程测量功能和频率可调正弦波/方波的输出功能。经测试,系统可以完成指定的测量输出任务,具有测量精度理想、交互界面友好等优点。