精密机械同轴扫描开关研制

在精密电测领域,鲜有面向交流自动测试系统的专用同轴扫描开关。针对于此,设计了一种4线制 15通道全同轴扫描开关装置。该装置以步进电机精密运动控制为基础,拖动快插式同轴线组件做X-Y双向定位运动,实现同轴测量通道的可靠自动切换。通过自主设计柔性对接机构,消除因运动失准导致的通道对接误差及不可逆物理损伤风险。通过分析通道热电势、泄漏阻抗、寄生电容、感性耦合电势等寄生参数的产生机理,明确了影响扫描开关电气特性的关键设计参数,进而提出针对性优化设计方法。测试结果表明,所研制扫描开关装置的通道热电势小于±50 nV,通道对地泄漏阻抗达到1014 Ω量级,通道间寄生电容小于1×10-5 pF,通道间的感性耦合系数小于1.2×10-10 H。     

面向能量天平同步测量的磁链差测量方法研究

能量天平法作为一种质量量子基准研究方案,其中磁链差测量是能量天平测量过程的核心,其基本原理是对线圈感应电压的时间积分进行测量.原有的磁链差测量方法是基于数字积分原理的,当其应用于能量天平同步测量方法中时,难以克服数据采集卡的本征弱点,无法满足10-8量级的相对标准不确定度需求.为此,基于双积分型模数转换器(ADC)提出...     

可编程约瑟夫森结阵偏置组合算法研究

在可编程约瑟夫森量子电压标准系统中，快速并准确地计算各约瑟夫森子结阵的偏置状态是实现量子电压精准输出的前提。传统的枚举-索引算法通过遍历所有可能的偏置组合以寻找最优解，因此计算效率较低，难以适应量子电压非周期性连续变换输出等特殊应用场景。基于此，提出了一种面向三进制可编程约瑟夫森结阵的偏置组合算法。首先根据各子结阵中包含的约瑟夫森单结数量特征对子结阵进行自适应分组，并据此快速计算预偏置组合；进一步地，结合近似计算方法和量化误差补偿方法，克服预偏置组合中可能存在的子结阵失效、亚分辨率设计等特殊问题。实验结果表明，该算法在多种条件下均能找到最优偏置组合，并且计算效率明显优于传统的枚举-索引算法。