噪声法测量铟凝固点热力学温度研究

发布时间：2021-04-21 00:53

　　以量子电压标定的噪声温度计为基础,开展了噪声法测量铟凝固点热力学温度的研究。测量积分时间为100小时,在20kHz至500kHz的测量带宽内得到的铟凝固点热力学温度为429.7476K,相对不确定度为11.58ppm,与ITS-90给出的铟凝固点值相差0.9mK。基于量子电压标定的噪声温度计测量铟凝固点热力学温度的研究验证了该测量技术的可行性,为实用型噪声温度计的研发奠定了基础,也为国际温标的修订提供了参考数据。主要研究工作如下:（1）设计了用于铟凝固点测量的温度探测装置。热噪声源探测器是噪声温度计的重要组成部分,其在铟凝固点工作环境下的性能及稳定性是否满足实验要求是该实验成功与否的关键。（2）探讨了高温复杂环境下电磁干扰的抑制问题。铟凝固点的工作环境具有复杂的电磁干扰,这些干扰会对噪声温度计系统造成严重的消极影响,寻找电磁干扰的来源并抑制其干扰对于整个系统的测量精度有着至关重要的作用。（3）研究噪声源与传输线的匹配问题,改进噪声源和前置放大器之间的连接,使噪声源与传输线能够更好地匹配。（4）合成了适用于铟凝固点的量子电压噪声,基于量子电压标定的噪声温度计系统测量了铟凝固点热力学温度,... 

【文章来源】：中国计量大学浙江省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 国内外研究现状和发展
    1.3 研究意义
    1.4 主要研究内容
    1.5 论文章节安排
    1.6 本章小结
2 噪声法测量铟凝固点热力学温度系统的搭建
    2.1 系统工作原理
    2.2 量子电压噪声源
    2.3 热噪声源
        2.3.1 铟凝固温度探测器
        2.3.2 铟凝固点炉
        2.3.3 控温设备
    2.4 测量电路及数据处理系统
    2.5 本章小结
3 噪声法测量铟凝固点热力学温度系统的软件设计
    3.1 主程序流程图
    3.2 LabVIEW主程序框图
        3.2.1 参数初始化
        3.2.2 数据采集及图形显示
        3.2.3 数据处理
        3.2.4 开关切换控制
        3.2.5 TCP/IP通信程序
    3.3 Δ-Σ调制
        3.3.1 基本原理
        3.3.2 数字码型的生成
    3.4 本章小结
4 噪声法测量铟凝固点热力学温度系统的改进
    4.1 噪声源和传输线的匹配
    4.2 电磁干扰的抑制
        4.2.1 抑制电磁干扰的措施
        4.2.2 抑制效果
    4.3 本章小结
5 铟凝固点热力学温度测量及不确定度分析
    5.1 铟凝固点复现
    5.2 测量结果及数据分析
    5.3 不确定度分析
        5.3.1 频谱畸变与频谱失配
        5.3.2 非线性失真
        5.3.3 电磁干扰
        5.3.4 切换开关的串扰
        5.3.5 感应电压
        5.3.6 量子电压噪声
        5.3.7 铟凝固点
        5.3.8 电阻的测量
        5.3.9 合成不确定度
    5.4 本章小结
6 论文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介



本文编号：3150730