计量学报

作者：钱璐帅,李正坤,白洋,许金鑫,赵伟,张钟华

单位：1. 清华大学电机工程与应用电子技术系, 北京100084; 2. 国家市场监管总局电学量子重点实验室, 北京100029; 3. 中国计量大学, 浙江 杭州 310018;

关键词：计量学; 质量量子基准; 能量天平;电压积分测量

基金：国家质量基础的共性技术研究与应用专项(2016YFF0200102);国家自然科学基金青年科学基金项目(51807186);浙江省属高校基本科研业务费专项资金(2020YW29)

能量天平法作为一种质量量子基准研究方案,其中磁链差测量是能量天平测量过程的核心,其基本原理是对线圈感应电压的时间积分进行测量。原有的磁链差测量方法是基于数字积分原理的,当其应用于能量天平同步测量方法中时,难以克服数据采集卡的本征弱点,无法满足10-8量级的相对标准不确定度需求。为此,基于双积分型模数转换器(ADC)提出了一种模拟积分测量原理的磁链差测量方法。该方法利用双积分型ADC的模拟积分测量特性,消除原方法中电平保持采样过程引入的测量误差;通过定序触发多个并联的ADC进行接续测量,去除ADC数字量化过程引入的测量死区;配合使用多ADC分时清零方法,抑制时变噪声累积导致的测量分散性。测试结果表明,在同步测量过程中应用上述方法之后, 磁链差测量的相对标准不确定度由原来的10-6量级抑制至1.7×10-8。

来源：2021年第9期

《计量学报》期刊编辑部

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