實用噪聲溫度計系統(tǒng)研究.pdf

1、作為熱力學計量中溫度的基本單位，開爾文將依據(jù)玻爾茲曼常數(shù)值重新定義。噪聲法是目前可實現(xiàn)的既能測量玻爾茲曼常數(shù)又能直接測量熱力學溫度的方法之一。研制高性能的噪聲溫度計用于熱力學溫度測量，不僅對于國際溫標的不斷發(fā)展有參考價值，在工業(yè)、國防等領(lǐng)域也有著廣泛的發(fā)展前景。
　　以中國計量科學研究院的基準噪聲溫度計系統(tǒng)為基礎(chǔ)，搭建了一套實用噪聲溫度計系統(tǒng)。系統(tǒng)由固定點、溫度探測電阻、放大濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路及數(shù)字相關(guān)器等構(gòu)成。文中論述了系統(tǒng)

2、工作原理，闡述了硬軟件搭建方案和核心器件的實現(xiàn)過程。
　　其中，本文主要研究工作如下：
　　1.設(shè)計了一種用于-50~200℃的200Ω高精密固定電阻器及其保護裝置。經(jīng)實驗得電阻測量精度為1.0×10-7，電阻溫度系數(shù)為4×10-6（1/K），穩(wěn)定性為5ppm。
　　2.設(shè)計了一款新型數(shù)字相關(guān)器，搭建了相關(guān)器的硬件電路。硬件電路由MCU處理器EP4CE6E22C8N、USB2.0接口CY7C68013A、高速光纖收發(fā)器

3、HFBR-2526/1527及模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7626組成。
　　3.編寫了相關(guān)器的控制程序、USB的固件程序、接口的驅(qū)動程序及利用LabVIEW編寫了上位機程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。其中，經(jīng)測試得數(shù)據(jù)傳輸速度可以達到27MB/s。
　　4.搭建了實用噪聲溫度計系統(tǒng)并利用量子電壓對其進行了標定。標定溫度與理論溫度相差2.1466mK，隨機誤差為7.85ppm，兩通道合成不確定度為11.32uK/K。
　　5.分別將量子電壓及