负载对电流源校准的影响

本文探讨了电流源进行校准时,不同阻值的分流器对测量结果的影响。实验结果表明：电流源输出10A时,外加分流器阻值的大小对测量结果的影响可以忽略;电流源输出电流在0．1A和1A量程,频率小于1kHz时,负载效应同样可以忽略,但是频率高于1kHz的时候,负载效应就会显现出来,如果需要在更高的频率下对电流源进行精密测量就需要考虑负载效应。     

交流电压源毫伏级量值准确测量的技术研究

基于电压比例和交直流转换技术,提出了一种对交流电压源的毫伏级量值进行准确测量的方法。采用自行研制的二进制级联结构电压比例装置和792A交直流转换标准,将被测交流电压源的毫伏级量值溯源至交流电压国家基准。实验采用替代测量法,通过选用不同电压比例和不同792A量程的组合,在55Hz~5kHz频率范围内,对1台5720A多功能校准源10~200mV范围的交流电压进行准确测量。结果表明,各毫伏级交流电压示值相对误差的绝对值均不超过±40μV/V,测量结果扩展不确定度优于80μV/V,满足交流电压源毫伏级量值溯源需求。     

脉冲大电流校准及溯源技术研究

为解决1~100kA的脉冲大电流校准问题,建立了脉冲大电流校准系统,开展了脉冲大电流校准及溯源技术研究。校准系统由脉冲大电流发生装置、脉冲分流器组、光纤电流传感器、罗氏线圈电流传感器、宽带数据采集系统及测量软件组成;通过该校准系统,可开展脉冲幅度为1~100kA,持续时间为20μs~100ms的脉冲大电流发生/测量系统的校准,开展罗氏线圈传感器、光纤电流传感器等测量器具的校准,校准不确定度优于1%。     

可编程交流电压比率标准的研究

提出了1种基于双级感应分压器和乘法型数模转换器(mDAC)组合分压的宽频可编程交流电压比率标准，实现工作频率范围内的高精度任意交流电压比率的输出。比率标准采用自锁型继电器开关实现双级感应分压器的可编程控制，使用注入电压法实现mDAC分压模块与双级感应分压器输出电压的组合分压。提出了mDAC宽频比率误差修正方法，将比率标准分压精度优化了1个数量级。提出1种交流电压精密比较测量系统，对比率标准的性能进行了测试。可编程交流电压比率标准输出分辨率优于1μV/V,在工作频率50 Hz～10 kHz范围内比差优于0.2μV/V,在1 kHz频率下角差优于1μrad。     

一种新型低值宽带无感分流器时间常数测量方法

高压脉冲或电力系统中的高频谐波通常采用宽带无感分流器记录瞬态电流波形。分流器的带宽取决于其时间常数, 进而可用于评定其引入的测量不确定度。利用高精度数字多用表测量得到分流器的直流电阻, 通过同步采样方波输入电压以及被测分流器两端的输出电压, 利用最小二乘拟合算法直接计算得到被测分流器的残余电感, 据此确定分流器的时间常数。同步采样采用2根等长电缆与信号发生器的输出进行连接, 避免了信号的传输时延。研究了阻抗匹配对电缆电阻所造成的方波电压和分流器输入端电压差异的影响。结果表明该测量方法可以直接测量阻值1Ω以下、带宽10MHz以下低值无感分流器的电感与时间常数, 成功地解决了宽频电流传感器及宽带无感分流器量值溯源难题。     

交流小电流校准装置研究

在交流电流测试领域,交流小电流的校准溯源一直是该领域的难点。归纳分析了目前研究和生产领域常用的测试方法,并分析了各自的优劣势,提出了一种基于交流电流比较仪的新方法,将交流小电流溯源到mA级较大交流电流,并设计了校准装置,将交流电流测量能力扩展到1μA(10 Hz～10 kHz),准确度达到0.05%。     

串并联型电阻分压器相角偏差的自校验方法

设计了一种串并联结构的同轴型电阻分压器,基于该分压器提出一种新的相角偏差量值溯源方法。该方法主要通过分压器相角偏差与电阻阻值之间的特殊比例关系实现,通过测量两结构尺寸完全相同的分压器相角偏差的差值实现自校验;设计完成了分压比为100:1,电阻阻值为100 Ω的电阻分压器,通过新的相角偏差溯源方法对该分压器相角偏差在400 Hz到100 kHz频率范围内进行自校验,并对自校验结果进行了不确定度评估,在100 kHz时分压器相角偏差标准不确定度优于30 μrad。     

ND—20网络音频传输分配系统

ND-20是日本Otari公司最新推出的,基于IEEE 1394高速串行总线网络,使用电缆或光纤进行音频信号传输和分配的设备。将放置在不同位置的多台ND-20联网,就可以对音频信号进行两点之间单向或双向的,或多点之间任意方向的分配和传输。ND-20还能作为高质量的传声器前置放大器、A/D、D/A转换器和取样频率转换器使用,这些功能即使是一台ND-20作为单机使用也可以完成。ND-20可以工作在从32kHz直至96kHz的取样频率下,支持16bit、20bit以及24bit。因此,在这个网络中,从模拟直到各种格式的数字音频的连接、分配和传输将得到全面解决。     

基于超声波A/D采样法的相位差位移测量方法

为了提高超声波位移测量分辨率,提出一种基于超声波A/D采样法的超声波相位差位移测量方法,利用超声波信号的相邻采样数据之差,消除了超声波信号中的直流成分对相位差位移测量的影响,再通过不同相邻采样数据之差的比值建立了相位差位移测量的数学模型,由此获得较高的相位差位移测量分辨率。该方法的采样电路简单,不需要高倍数超声波信号采样率,仅需在一个超声波信号周期里采样10几个数据,就可获得亚微米级的位移测量分辨率。实验结果验证了该方法的有效性。基于该方法研制的超声波位移测量平台,若超声波频率选用40 kHz,则位移测量分辨率可达1 μm。     

非正弦波峰值电压的简易测量

在工作中我们会遇到许多种非正弦波峰值电压的测量 ,由于仪器设备不具备测量条件 ,经常会给测量带来许多不必要的麻烦。根据二十多年来的工作经验积累总结出一种测量非正弦波峰值电压的简易方法。1　测量方法一般数字与指针式多用仪表的交直流转换器都属于平均值响应 ,其示值是按正弦波有效值刻度的 ,当用此类仪表直接测量非正弦波电压时 ,其示值没有实际意义。另外 ,由于普通电压表的频率响应很低 ,即便测量正弦波 ,当频率高于5kHz时 ,误差将大幅增加。为此制作了一个如图 1所示峰 -峰值电压探头。　　将探头金属屏蔽外壳与电路地端相连接…     

基于PSD的强背景下光点位置探测技术研究

目前基于PSD的光电探测应用大多是以激光入射,有效信号远强于背景,为了满足更大的测量需求,本文提出了一种基于PSD的强背景下探测闪光点空间位置的方法.设计了预处理电路将PSD产生的微弱电流信号转换为电压信号并经过高速AD转换为数字信号,分析了背景信号对PSD测量结果的影响,提出了在软件中减去背景和暗电流以提取有效信号并对其进行精确计算的方法.用LED做闪光点在不同室外背景下进行了相关实验,结果表明:该方法可以实现200 kHz的高速测量,有效去除了不同背景和暗电流的影响,强背景下测量线性误差在±1.2％以内.     

A New Method for Measuring the Level Dependence of AC Shunts

We report on a new method for the measurement of the level dependence of the ac–dc difference of current shunts. The method is based on the use of a binary inductive current divider. A method to compare two ac shunts at common ground is described. Measurement results on two 1-A ac shunts, which consist of different numbers of resistors, indicate that the level dependence between 0.5 and 1 A is less than 2 $muhbox{A/A}$ with an uncertainty of less than 7 $mu hbox{A/A}$ from 1 to 100 kHz.      

一种对在片测量系统中串扰误差进行修正的新型校准方法

现有高频段在片S参数校准方法有16-term误差模型校准方法和基于多线TRL的二次串扰修正算法,它们对测试系统之间的串扰误差进行了较好的表征。提出了一种新型校准方法,即把测试系统之间的串扰等效为一个与被测件并联的二端口网络。整个校准方法一共分为两步,第一步采用常规的SOLR校准方法得到基本8项误差模型,第二步通过测量一个串扰标准件(可以是SOLR中的开路校准件)完成对串扰误差的表征。仿真和测试结果表明,新型校准方法准确度可达到16-term误差模型的准确度,并对串扰误差具有相当的抑制效果。同时,新模型方法只需使用4个校准件,数量少于传统16-term误差模型方法,在保证准确度的前提下,提高了测试效率。     

Progress in the United States on Electromagnetic Standards and Measurements at 30 kHz to 1 GHz, 1963 through 1965

A digest of highlights is presented on the most significant U. S. contributions to the measurement of attenuation, impedance, phase, field strength, thermal noise, current, and voltage at 30 kHz to 1 GHz. A total of approximately 30 contributions are digested. The following accomplishments are among them: a supersensitive detector for a complex-insertion-ratio measurement system having accuracies of about 0.0005 dB/10 dB at 30 MHz; exact equations for mutual and self-inductance of various combinations of filaments, tapes, and bars; a modified Twin-T-Bridge for measuring resistances of 100 to 10 000 ohms to 15 MHz; a set of Q-factor standards for frequencies to 45 MHz based on data and experience accumulated over five years; a unique adjustable characteristic-impedance coaxial line; measurement of Q's greater than 100 000 of cryogenic circuits at frequencies to 300 MHz; a novel Tee-junction to enable calibrations of voltmeters of any practicable input impedances with VSWR's ranging from 1 to 200, to 1 GHz and higher; a miniaturized dipole-antenna field strength meter, employing a semiconducting plastic transmission line, to measure complex nearzone fields of 0.1 to 1000 volts per meter, from 150 kHz to 30 MHz; and a prototype 3-MHz model of precision thermal noise-power comparators for an equivalent noise-temperature range of 75 to 30 000°K at accuracies of 0.2 to 1 percent.     

基于光学测角与信号时差的同步卫星无源测轨

精确测量和确定同步卫星轨道是实现高精度导航、定位等应用的基础,光学测角定轨和卫星通信信号测时差定轨是两种最重要的无源测轨方法,各有优缺点。本文提出将光学测角与无线电通信信号测时差相结合,可实现对卫星的单次测量定位,多次测量提高定轨精度。推导得到卫星到光学站的距离表达式,实现对卫星位置的解析求解。通过GDOP方法,分析了光学站与无线电站的不同布站方式对定位精度的影响,据此提出了优化布站方式。通过计算机Monte-Carlo仿真,比较分析了联合测轨方法与单一光学测轨方法的测轨精度。仿真结果表明:若无系统误差时,24小时观测数据统计定轨位置误差为25m,预报1周位置误差为200m,约为单一光学方法的2/3;当存在系统误差时,需采用自校准方法估计系统误差,基于24小时观测数据的单一光学方法未能实现自校准定轨,而联合测轨方法定轨精度可达到约6m,归一化系统误差估计精度优于0.1,预报1周的位置误差约为140m。     

Automation and Evaluation of Two Different Techniques to Calibrate Precision Calibrators for Low Frequency Voltage Using Thermal Devices

Low frequency (LF) voltage and current are important parameters in electrical metrology. The standards for LF voltage and current are established by assigning AC–DC transfer difference to thermal devices, i.e. thermal converters or thermal transfer standard along with current shunts. Automated calibration systems have been developed based on Null method and measurement technique developed by Budovsky for calibration of precision calibrator in LF voltage and current against thermal devices. The technique based on the Algorithm developed by Dr. Ilya Budovsky (National Metrology Institute (NMI), Australia) has been compared with the conventional null technique. Indigenously developed software has been used to calibrate the precision calibrator in the entire LF voltage and current range using Holt thermal converters and current shunts. Calibration results at 1 V, 10 V in the frequency range from 10 Hz to 1 MHz as well as calibration results of 1 A in the frequency range from 40 Hz to 10 kHz are presented in this paper. These result shows that the measurement technique developed by Budovsky has reduced the complexity of AC–DC transfer measurements, measurement time and the uncertainty in measurement.     

A current transfer method and its application to calibrating acurrent comparator

Current transfer by switching a comparison winding from a series to a parallel connection allows the error of an n:1 ratio comparator to be determined by self-calibration at a 1:1 ratio. The magnetic errors are shown to be the same for either comparison winding connection. The technique is limited to frequencies at which the magnetic error considerably exceeds the admittance error, i.e. typically up to several hundred hertz. The frequency range for which the method can be applied depends on the distribution of admittances to ground as well as the interwinding and shunt admittances, which cause the admittance error for a series section connection to be different from its value for a parallel section connection. The error characteristic also depends on resonances in the inductance circuits appearing in the comparator, on capacitances to ground, and on the interwinding and shunt capacitances     

脉冲调宽乘法器在交流应用下的误差及标准功率、电压、电流测量仪的研制

本文讨论了脉冲调宽乘法器用于交流测量时交直流变换误差与时分割频率的关系，提出了一种新的准确计算方法，并对相移误差等因素作了分析，给出了减小误差的措施。最后介绍了基于上述分析而设计研制的标准功率、电压、电流测量仪，其测量功率、电压、电流的误差均小于００１％