做既专又博的工程师

现代工程技术一般都是综合性的，需要多学科的专家共同努力才能有所建树。因此，要求每一位工程师，不仅要具备精湛的专业技能，同时还要有较为广博的知识领域。这样在工作中才易于互相理解，加强团结，形成团队力量。对于工程师来说，学习书本知识重要，多方面的实践更为重要。一点一滴的积累，从涓涓细流汇集起来，经过长时间的不懈努力，才能做到既专又博。做既专又博的工程师@张钟华$中国计量科学研究院     

中国的量子化霍尔电阻标准

1988年10月举行的国际计量委员会(CIPM)第77次会议决定,从1990年1月1日起在世界范围内启用量子化霍尔电阻标准。中国计量科学研究院从1987年起也开始了建立量子化霍尔电阻标准的研究课题,该项标准现已建成,用量子化霍尔效应复现的10kΩ和1kΩ电阻量值的不确定度为2.2×10~(-8)。     

国外电工仪器仪表技术的几种主要发展趋势

电工仪器仪表的应用很广泛,近年来的发展极为迅速。经典电工仪器仪表虽已相当成熟,但仍向着进一步完善的方法不断发展。另一方面,数字式仪器仪表的发展显得更为迅建,已经历了电子管式、晶体管式、集成电路式和智能化仪表这四代的发展阶段。除了这两个主流方向,应用各种物理学新成就设计制成的各类新型仪器仪表也如雨后春笋般地不断涌现。本文简要地介绍这三方面的发展情况。     

国外在电学自然基准研究方面的两项重大突破

本文介绍国外在电学自然基准研究工作中最近取得的两项重大突破。第一项是在半导体表面物理的研究中发现了一种新的物理效应——Klitzing效应,利用此种效应可以建立电阻的自然基准。第二项是研制成了多结串联的零偏置电流的约瑟夫逊器件,使利用交流约瑟夫逊效应建立的电压自然基准的精确度可得到大幅度的提高。     

二十一世纪中的计量测试技术--计量是可以溯源到标准量的测量

中国计量科学研究院张钟华院士负责用量子化霍尔效应建立国家电阻标准,他带领的研究组研制的低温电流比较仪的不确定度达到10^-10量级为世界第一,在世界电学领域享有极高声誉。在中国仪器仪表学会2005学术年会上张钟华院士就“二十一世纪中的计量测试技术”做了精彩演讲,博得与会代表热烈掌声。会后就同一问题,接受了本刊记者的采访。[编者按]     

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。     

直流高压电阻分压器泄漏电流测量研究

介绍了一种测量直流高压电阻分压器泄漏电流的装置。该装置采用ZigBee无线通信技术,通过独立电源供电的方式,避免了因高压电场导致测量仪器损坏的风险,解决了分压器在高电压工作状态下难以测量泄漏电流的问题。通过采用同步采样的方法,有效克服了高压电源纹波和漂移对测量精度的影响,泄漏电流测量不确定度优于9.8×10^-6 V,k=2。     

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)提出了一种模拟积分测量原理的磁链差测量方法。该方法利用双积分型ADC的模拟积分测量特性,消除原方法中电平保持采样过程引入的测量误差;通过定序触发多个并联的ADC进行接续测量,去除ADC数字量化过程引入的测量死区;配合使用多ADC分时清零方法,抑制时变噪声累积导致的测量分散性。测试结果表明,在同步测量过程中应用上述方法之后, 磁链差测量的相对标准不确定度由原来的10^-6量级抑制至1.7×10^-8。     

超大电流量值传递用光纤电流传感技术

面向工业、国防及重大科学研究领域超大电流在线计量的迫切需求,提出基于光纤电流传感器量程自扩展特性实现超大电流计量标准的量值传递。基于微分琼斯矩阵方法,建立了光纤敏感环路的数学模型,揭示了线性双折射对传感器量程自扩展特性的影响机理,并证明了采用椭圆双折射光纤的电流传感器具有良好的量程自扩展能力,可通过光纤圈数对Faraday效应的比例放大作用,利用小电流实现传感器在超大电流下的等效校准。研制了干涉式数字闭环柔性光纤电流传感器,可在不断开载流母线的情况下直接形成敏感环路,实现在线计量。样机性能测试结果表明:在直流等效10~210 kA范围内,样机的测量准确度优于0.1%;在工频额定等效25 kA条件下,样机的比差准确度满足IEC60044-8 0.2 S级要求;样机的带宽大于10 kHz。     

前言

值此2009安捷伦科技节开幕之际,我谨代表中国仪器仪表学会、《电子测量与仪器学报》对第二届安捷伦科技节的成功举办表示热烈祝贺!对大家长期以来对中国仪器仪表学会、《电子测量与仪器学报》活动的支持表示衷心地感谢!"一年之计在于春",现在全国都在学习实践科学发展观。大家都知道科学技术是第一生产力,那我们就更应该以"只争朝夕"的精