根据国家重大科学仪器设备开发专项项目“宽量限超高精密电流测量仪”的统筹规划,实现多通道扫描开关在“精密电阻负载系数校准系统”中的应用必须保证其通道热电势小于50 nV,测量重复性小于20nV。目前,满足项目要求的商用扫描开关均被国外厂商垄断,为实现计量级低热电势多通道扫描开关国产化,本文从以下方面进行研究。(1)建立继电器型扫描开关通道模型,并基于塞贝克效应推导了理想的通道热电势计算公式,为通道热电势来源分析提供理论依据。(2)分析验证了温度、器件属性、端子连接方式等因素对通道热电势指标及其稳定性的影响,据此提出了贴壁式双层均温结构、机械压接式端子连接方法、端子筛选配对方法以及电源分时管理方法,显著提升了扫描开关关键技术指标。(3)研制低热电势多通道扫描开关样机,硬件上提出阵列式继电器驱动与状态检测方法,实现了 128个磁保持继电器的高效闭环控制,确保通道可靠切换;软件上兼容现有计量级商用扫描开关的程控指令,提高了自制扫描开关的系统适配性。(4)总结归纳了 4种适用于不同测试场合的nV量级通道热电势测量方法,为国内低热电势多通道扫描开关检定规范奠定理论基础。本文研制的低热电势多通道扫描开关样机已实现小批量试制,自测实验结果及第三方检测结果表明,扫描开关样机的通道典型热电势小于20nV,最大热电势小于50 nV,测量重复性小于10 nV,达到或优于商用设备相关技术指标。部分样机已应用于构建“精密电阻负载系数校准系统”及其他高精度测试系统,实现了预期设计目标。