叠加型噪声温度计系统研究

来源 :中国计量大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bendanlxq
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热力学温度的准确测量是定义国际温标的基础,噪声温度计是可以测量热力学温度的一种温度计。在我国,中国计量科学研究院于2012年分别实现了实验室水平的量子电压标定的噪声温度计系统和四通道噪声温度计设计,可以达到实验室较高精度的热力学温度测量。本文将提出一种叠加型噪声温度计结构,从而消除传统系统结构中的切换开关。该方案一方面不需要匹配传输线,另一方面允许增加传感器电阻阻值和测量带宽从而提高测量的信噪比和减小测量时间。最后在短时间内保证低测量不确定度。主要研究工作如下:(1)运用脉冲驱动的量子电压标准系统合成叠加型噪声温度计系统中需要的等幅值、等间距的奇分布交流参考电压噪声源信号,并且自行研制了补偿电流源;(2)采用量子电压标准系统、补偿电流源模块、低噪声放大滤波电路和数据采集电路等搭建叠加型噪声温度计系统硬件部分;(3)编写控制DAC5791的FPGA控制程序、数据采集电路的FPGA控制程序、LabVIEW数据处理程序以及matlab数据处理程序,完成叠加型噪声温度计系统的软件设计;(4)在水三相点热力学温度环境下验证叠加型噪声温度计的可行性。建立传输线模型、调节低通滤波电路参数、四阶拟合外推到直流(0Hz)以消除传输线效应的影响,从而得到待测环境的热力学温度值。最后分析叠加型噪声温度计系统的测量不确定度等。
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