發(fā)布時(shí)間：2021-06-24 16:21

　　針對(duì)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)切換型噪聲溫度計(jì)存在測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)且需要匹配傳輸線的問(wèn)題,搭建了一種量子電壓標(biāo)定的疊加型噪聲溫度計(jì),從而消除切換開(kāi)關(guān)。該方案一方面不需要匹配傳輸線,另一方面允許增加傳感器電阻阻值從而提高測(cè)量的信噪比。系統(tǒng)主要包括量子電壓贗噪聲源、低噪聲放大濾波電路和高精度數(shù)據(jù)采集電路等模塊。采用四階擬合外推到直流以消除傳輸線效應(yīng)的影響,從而得到正確的熱力學(xué)溫度值。恒溫實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)過(guò)100 s測(cè)量得到的結(jié)果與名義溫度值的相對(duì)偏差為0. 027%、不確定度為0. 16%,說(shuō)明了所提出方案的可行性。 

【文章來(lái)源】：計(jì)量學(xué)報(bào). 2020,41(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

互相關(guān)功率譜示意圖

脈沖驅(qū)動(dòng)的量子電壓合成系統(tǒng)主要由約瑟夫森結(jié)陣芯片、微波驅(qū)動(dòng)模塊、低頻驅(qū)動(dòng)模塊和電壓測(cè)量模塊組成[12～15]，如圖3所示。其中，含有兩個(gè)陣列、每個(gè)陣列含6 400個(gè)結(jié)的約瑟夫森結(jié)陣芯片放置在低溫液氦杜瓦中。首先采用電流-電壓掃描源連接至約瑟夫森結(jié)陣的輸入端口，通過(guò)模擬示波器Tek.7603觀察約瑟夫森結(jié)陣的輸出波形;調(diào)整脈沖碼型發(fā)生器ABG2的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，以驅(qū)動(dòng)約瑟夫森結(jié)陣合成奇分布的參考電壓噪聲信號(hào);最后通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡NI PXI5922觀察參考電壓噪聲信號(hào)的頻譜。3.2 前置放大與濾波電路

模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用高精度、高采樣率的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7626實(shí)現(xiàn)對(duì)參考電壓噪聲信號(hào)和熱噪聲信號(hào)的采集。時(shí)序電路主要包含三路觸發(fā)信號(hào)(兩路觸發(fā)信號(hào)用于模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，一路觸發(fā)信號(hào)用于數(shù)據(jù)處理電路)和一路時(shí)鐘信號(hào)。數(shù)據(jù)處理電路通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換，并采用數(shù)據(jù)采集卡PCI 6541實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與電路的數(shù)據(jù)通信。最后，采用LabVIEW和Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和熱力學(xué)溫度的計(jì)算。3.4 熱噪聲探桿

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于噪聲溫度計(jì)的銦凝固點(diǎn)熱力學(xué)溫度研究[J]. 周貞宇,屈繼峰,周琨荔,姚燕,蔡晉輝,曾九孫,許勛.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]一種適用于現(xiàn)場(chǎng)原位校準(zhǔn)的雙輸入激勵(lì)方法[J]. 梁志國(guó),呂國(guó)義,尹肖,孫浩琳,張大治.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]交流量子電壓標(biāo)準(zhǔn)研究綜述[J]. 周琨荔,屈繼峰,張鐘華,趙偉.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]退火對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì)性能影響的研究[J]. 鄧小龍,孫建平,樂(lè)愷,李杰,武鑫財(cái).  計(jì)量學(xué)報(bào). 2015 (01)
[5]噪聲溫度計(jì)中新型數(shù)字相關(guān)器設(shè)計(jì)[J]. 付云豐,屈繼峰,張建強(qiáng),周琨荔.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2014 (04)
[6]量子電壓標(biāo)定的噪聲溫度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張建強(qiáng),屈繼峰,付云豐,姚燕.  傳感器與微系統(tǒng). 2012(09)
[7]交流約瑟夫森電壓合成裝置的研究[J]. 王曾敏,高原,李紅暉.  計(jì)量學(xué)報(bào). 2012 (02)

碩士論文
[1]四通道噪聲溫度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 付云豐.中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 2013



本文編號(hào)：3247430