检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2016年第11期65卷 40-48页

作者：王建波钱进刘忠有陆祖良黄璐杨雁殷聪李同保同济大学物理科学与工程学院上海200092 中国计量科学研究院北京100013

计算电容是复现电学阻抗单位的基准装置,利用计算电容值和量子霍尔电阻值可以准确计算出精细结构常数α.计算电容的本质是通过高准确度地测量屏蔽电极的位移,实现对电容量值的测量.因此,基于Fabry-Perot干涉仪的精密电极位移测量系统是... 详细信息

计算电容是复现电学阻抗单位的基准装置,利用计算电容值和量子霍尔电阻值可以准确计算出精细结构常数α.计算电容的本质是通过高准确度地测量屏蔽电极的位移,实现对电容量值的测量.因此,基于Fabry-Perot干涉仪的精密电极位移测量系统是计算电容装置中最为核心和关键的部分.在Fabry-Perot干涉仪测位移过程中,由于高斯激光束存在轴向Gouy相位,该附加相位将会引起相邻干涉条纹对应位移的变化(大于或者小于λ),导致位移的测量值与实际值存在偏差.本文阐述了高斯激光场的传播特性,利用高斯激光束在自由空间和透过薄透镜复振幅的变换关系,建立了计算电容装置中Fabry-Perot干涉仪透射光束的传输模型;通过对不同腔长的Fabry-Perot干涉仪透射光场相位的分析,获得了高斯激光束轴向Gouy相位修正与传输距离的关系.结果表明,当腔长从111.3 mm移动至316.3 mm时,在接收距离为560 mm的情况下,高斯光束轴向Gouy相位引起的位移修正的绝对值最小为0.7 nm,其相对相位修正量|δL|/|?L|=3.4×10^(-9).

关键词： Gouy相位位移修正 Fabry-Perot干涉仪计算电容

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计算电容屏蔽电极位移测量的不确定度评估

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计量学报 2022年第4期43卷 437-444页

作者：王建波殷聪钱进刘忠有黄璐杨雁陆祖良中国计量科学研究院北京100029

计算电容是电学阻抗单位复现的基准装置,是电容、电感和交流电阻的溯源依据。它是电磁计量领域内除量子电压、量子电阻基准之外准确度最高的装置。计算电容装置实现微小电容值(0.2至0.6 pF)精确测量的关键在于对其屏蔽电极位移的高准确... 详细信息

计算电容是电学阻抗单位复现的基准装置,是电容、电感和交流电阻的溯源依据。它是电磁计量领域内除量子电压、量子电阻基准之外准确度最高的装置。计算电容装置实现微小电容值(0.2至0.6 pF)精确测量的关键在于对其屏蔽电极位移的高准确度测量。从计算电容屏蔽电极位移测量的基本原理出发,系统分析了屏蔽电极位移测量结果的影响因素,具体包含Fabry-Perot干涉仪的锁定、稳频激光波长的实时校准、残余气体折射率影响、测量余弦误差以及Gouy相位修正,结合计算电容测量结果的复现性,得到屏蔽电极位移测量的相对标准不确定度为4.7×10^(-9)。

关键词：计量学计算电容位移测量锁定干涉仪不确定度评估屏蔽电极

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可动屏蔽型计算电容复现电容单位的方法研究

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计量学报 2014年第6期35卷 521-527页

作者：陆祖良黄璐杨雁赵建亭钱进陆文骏刘忠有张钟华刘秀英王建波王维何小兵中国计量科学研究院北京100029 同济大学物理科学与工程学院上海200092

中国计量科学研究院建立了标准不确定度为2＆#215;10-8的可动屏蔽型计算电容装置。该装置复现电容单位量值只与屏蔽电极所移动的轴向长度有关。采用激光干涉仪测量这个长度时，一般无法提供干涉条纹数。经典方法采用替换方法，逐步从已... 详细信息

中国计量科学研究院建立了标准不确定度为2＆#215;10-8的可动屏蔽型计算电容装置。该装置复现电容单位量值只与屏蔽电极所移动的轴向长度有关。采用激光干涉仪测量这个长度时，一般无法提供干涉条纹数。经典方法采用替换方法，逐步从已知的小整数扩大到大整数。过程复杂，所需条件多。提出了一种新的复现电容单位的方法。对应复现电容量值的干涉条纹整数由一个准确度等级相对较低的仪器直接确定。其干涉条纹小数则通过电容电桥的两次平衡确定。所需结构及过程简单，操作方便。给出了该方法的详细内容及其优点，报告了检查装置线性的实验及其结果。

关键词：计量学计算电容国际单位制复现单位基准

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计算电容式燃料液位传感器的研究

计算电容式燃料液位传感器的研究

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作者：于航中国计量学院

学位级别：硕士

燃料液位的精确测量对于航空航天、船舶航海及交通运输等领域的发展至关重要。对变轨控制、姿态调整、返回等功能的末级燃料舱的液位测量需要更高的精确度。针对目前广泛应用的电容式燃料液位传感器在加工及装配过程中极易引入误差、存... 详细信息

燃料液位的精确测量对于航空航天、船舶航海及交通运输等领域的发展至关重要。对变轨控制、姿态调整、返回等功能的末级燃料舱的液位测量需要更高的精确度。针对目前广泛应用的电容式燃料液位传感器在加工及装配过程中极易引入误差、存在毛细现象等问题,本文旨在将在电磁计量领域具有极高的准确度计算电容原理于电容式液位传感器相互融合,对基于计算电容原理的燃料液位传感器进行预研,主要研究内容如下:(1)对单管式计算电容变形结构进行分析,得到在非真空介质以及混合介质下的计算电容输出公式,同时,基于单管式计算电容结构建立了相应的计算电容原理的燃料液位测量模型,得出输出电容的液位测量公式,证明了该测量方法在理论上的可行性,为传感器的研制奠定了理论基础。(2)提出传感器需要达到的技术指标,同时对预研的计算电容式燃料液位传感器进行机械结构进行设计,采用单管结构代替传统的由内外电极组成的双层套筒结构,易于加工装配且减少了误差源。对各部分的加工工艺进行了优化。(3)设计了传感器的性能试验,搭建测量装置,通过实验确定传感器的线性度、分辨力、重复性以及迟滞等参数,并且通过与预期的技术指标进行对比判断传感器的合格性。同时,分析对比液位测量模型和实验特性曲线间的关系,并以实测值为基础对数学模型进行修正,引入修正系数K,完善基于计算电容理论的燃料液位测量模型。本文的研究为燃料液位测量领域提供了新的思路,并为计算电容原理探索了新的应用领域。

关键词：计算电容燃料液位测量理论特性模型单管式传感器

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可移动屏蔽型计算电容研究

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电测与仪表 2013年第11期50卷 23-28页

作者：陆祖良黄璐杨雁赵建亭钱进陆文骏刘忠有张钟华中国计量科学研究院北京100013

计算电容是目前电磁计量领域内除量子基准外准确度最高的装置。它是阻抗的基准;与量子霍尔电阻装置相结合,可以测量精细结构常数,对国际上重新定义基本单位有重要作用。本文介绍中国计量科学研究院正在开展的可动屏蔽型计算电容课题的情... 详细信息

计算电容是目前电磁计量领域内除量子基准外准确度最高的装置。它是阻抗的基准;与量子霍尔电阻装置相结合,可以测量精细结构常数,对国际上重新定义基本单位有重要作用。本文介绍中国计量科学研究院正在开展的可动屏蔽型计算电容课题的情况,包括各方面的用途、原理、关键技术以及目前研究进展情况。

关键词：计算电容阻抗基准不确定度基本单位

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NIM用计算电容测定的量子化霍尔电阻的SI值

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计量学报 1995年第1期16卷 1-5页

作者：张钟华王晓超王登安李先捷贺青阮永顺中国计量科学研究院

量子化霍尔电阻的ＳＩ值的准确测定对进一步改进冯·克里青常数的准确度及国际基本物理常数平差均有重要意义。中国计量科学研究院于１９９４年春用计算电容测定了量子化霍尔电阻的ＳＩ值，测得ｉ＝１时的量子化霍尔电阻的ＳＩ值为... 详细信息

量子化霍尔电阻的ＳＩ值的准确测定对进一步改进冯·克里青常数的准确度及国际基本物理常数平差均有重要意义。中国计量科学研究院于１９９４年春用计算电容测定了量子化霍尔电阻的ＳＩ值，测得ｉ＝１时的量子化霍尔电阻的ＳＩ值为ＲＨ＝２５８１２．８０８４（３４）Ω，其不确定度为１．３×１０－７（１σ）。

关键词：量子化霍尔电阻计算电容 SI值霍尔电阻

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基于Ansoft Maxwell的计算电容的新型电补偿电极的仿真研究

基于Ansoft Maxwell的计算电容的新型电补偿电极的仿真研究

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作者：张艳丽青岛大学

学位级别：硕士

建立新一代立式可动屏蔽型计算电容基准是目前国际计量学界的研究热点,其与直流量子化霍尔电阻基准相结合可更准确地测量精细结构常数,还是传统电工领域唯一能达到亿分之几水平的基准装置,同时也是交流阻抗包括电容、电感和交流电阻的... 详细信息

建立新一代立式可动屏蔽型计算电容基准是目前国际计量学界的研究热点,其与直流量子化霍尔电阻基准相结合可更准确地测量精细结构常数,还是传统电工领域唯一能达到亿分之几水平的基准装置,同时也是交流阻抗包括电容、电感和交流电阻的溯源源头。本文定位于研究我国新型计算电容的关键技术问题,主要是理论分析立式计算电容系统中最大的不确定度来源端部效应误差产生的机理,采用电磁场有限元软件(Ansoft Maxwell)仿真用来补偿端部效应且不同于国外通用机械改良型钉子头法的本项目所独有的电补偿法的计算电容内部二维电场分布,以及多种安装错误对交叉电容值的影响,并以此为基础研制出最优结构的电补偿电极。新型电补偿电极结构的一端主要包括一个带有38°圆锥型过渡面电极外壳,辅助电极,聚四氟乙烯绝缘层,内部平面反光镜,另一端为国际上常用的改良型钉子头结构。辅助电极所加载的最佳补偿电压为负值,对应不同的端部设计尺寸,最佳补偿电压值不同,需要通过实际模型实验测量进一步获取具体的电压值。同时给出了利用计算电容实际模型来探究新型电补偿电极结构时对实验数据的测量与分析方法。

关键词：计算电容端部效应新型电补偿电极 Ansoft Maxwell 仿真

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基于新一代计算电容的交流阻抗溯源新体系的研究与建立

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计量科学与技术 2024年第5期68卷 77-82,109页

作者：杨雁黄璐王维戴冬雪陈妍陆文俊陆祖良中国计量科学研究院北京100029 国家市场监督管理总局重点实验室(电学量子基准) 北京102200

在国家科技支撑计划和国家重点研发计划等重点项目的支持下,中国计量科学研究院开展了我国基于新一代计算电容的交流阻抗溯源新体系的研究和建立工作,建立了新一代计算电容基准装置、电感基准装置、交流电阻标准装置,并完成了阻抗相关... 详细信息

在国家科技支撑计划和国家重点研发计划等重点项目的支持下,中国计量科学研究院开展了我国基于新一代计算电容的交流阻抗溯源新体系的研究和建立工作,建立了新一代计算电容基准装置、电感基准装置、交流电阻标准装置,并完成了阻抗相关基标准装置的能力提升工作。新建立的我国电容基准和电感基准装置,在更高的水平上复现了电容单位“法拉”、电感单位“亨利”,提高并完善了损耗基准、电容工作基准、电感工作基准、交流电阻标准等基标准装置的溯源能力,完成了我国电容、电感、损耗因素计量器具检定系统表的修订,以及标准电容器、标准电感器、交流电阻、电容箱、电感箱、交流电阻箱等交流阻抗相关规程规范的制修订工作,建立了我国基于新一代计算电容的交流阻抗溯源新体系。

关键词：计量学交流阻抗溯源计算电容基准

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激光锁定Fabry-Perot干涉仪精密测量电容

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红外与激光工程 2019年第5期48卷 150-158页

作者：王建波钱进殷聪陆祖良黄璐杨雁中国计量科学研究院北京100013

为了实现pF量级小电容的精密测量,建立了基于激光锁定Fabry-Perot干涉仪的精密电容测量系统。对该系统所采用的计算电容原理、激光锁定干涉仪方法及其整数级次确定方法进行了研究。首先,根据Lampard和Thompson电学基本原理介绍了Fabry-P... 详细信息

为了实现pF量级小电容的精密测量,建立了基于激光锁定Fabry-Perot干涉仪的精密电容测量系统。对该系统所采用的计算电容原理、激光锁定干涉仪方法及其整数级次确定方法进行了研究。首先,根据Lampard和Thompson电学基本原理介绍了Fabry-Perot干涉仪的结构与工作方式,采用一种锁定干涉仪测量位移的方法。其次,介绍了Fabry-Perot干涉仪的光路设计,详细分析了干涉仪锁定控制系统的工作状态以及锁定状态下干涉仪腔长的抖动情况。通过分析利用电容值确定干涉仪整数级次变化的可行性,提出了基于1 pF标准电容器确定Fabry-Perot干涉仪整数级次的实验过程。最后,介绍了Fabry-Perot锁定干涉仪的台阶式位移过程以及利用该套系统测量电容的重复性。实验结果表明:Fabry-Perot干涉仪在锁定状态下,腔长抖动峰峰值为0.4 nm,测量1 pF标准电容器重复性达到5.0×10^(-9)。

关键词： Fabry-Perot干涉仪腔长锁定干涉仪计算电容精密位移测量

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电阻电容电桥研究进展

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计量学报 2011年第5期32卷 407-412页

作者：兰江赵建亭张钟华陆祖良李正坤清华大学电机系北京100084 中国计量科学研究院北京100013

电阻电容电桥主要实现电阻和电容之间的比较和传递。首先回顾了电阻电容电桥在整个电学计量领域里所扮演的历史角色，然后详细分析了传统电阻电容电桥的基本原理和国内外在该领域的研究概况，最后通过深入分析，指出了这类电桥固有的若... 详细信息

电阻电容电桥主要实现电阻和电容之间的比较和传递。首先回顾了电阻电容电桥在整个电学计量领域里所扮演的历史角色，然后详细分析了传统电阻电容电桥的基本原理和国内外在该领域的研究概况，最后通过深入分析，指出了这类电桥固有的若干缺点，并在此基础上提出了几种新的研究方案。

关键词：计量学电阻电容电桥电流比较仪电桥补偿法计算电容量子化霍尔电阻变压器电桥

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