發(fā)布時(shí)間：2017-12-29 01:01

  本文關(guān)鍵詞：實(shí)用噪聲溫度計(jì)系統(tǒng)研究　出處：《中國(guó)計(jì)量大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：作為熱力學(xué)計(jì)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(shí)現(xiàn)的既能測(cè)量玻爾茲曼常數(shù)又能直接測(cè)量熱力學(xué)溫度的方法之一。研制高性能的噪聲溫度計(jì)用于熱力學(xué)溫度測(cè)量,不僅對(duì)于國(guó)際溫標(biāo)的不斷發(fā)展有參考價(jià)值,在工業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域也有著廣泛的發(fā)展前景。以中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院的基準(zhǔn)噪聲溫度計(jì)系統(tǒng)為基礎(chǔ),搭建了一套實(shí)用噪聲溫度計(jì)系統(tǒng)。系統(tǒng)由固定點(diǎn)、溫度探測(cè)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)工作原理,闡述了硬軟件搭建方案和核心器件的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。其中,本文主要研究工作如下:1.設(shè)計(jì)了一種用于-50~200℃的200Ω高精密固定電阻器及其保護(hù)裝置。經(jīng)實(shí)驗(yàn)得電阻測(cè)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(jì)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(dòng)程序及利用Lab VIEW編寫了上位機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。其中,經(jīng)測(cè)試得數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到27MB/s。4.搭建了實(shí)用噪聲溫度計(jì)系統(tǒng)并利用量子電壓對(duì)其進(jìn)行了標(biāo)定。標(biāo)定溫度與理論溫度相差2.1466m K,隨機(jī)誤差為7.85ppm,兩通道合成不確定度為11.32u K/K。5.分別將量子電壓及水三相點(diǎn)作參考源,利用實(shí)用噪聲溫度計(jì)測(cè)量了鎵點(diǎn)溫度。量子電壓為參考源,測(cè)量溫度與理論溫度相差6.5447m K,隨機(jī)誤差為21.6ppm,兩通道合成不確定度為11.88u K/K;水三相點(diǎn)為參考源,測(cè)量溫度與理論溫度相差9.97m K,隨機(jī)誤差為36.5ppm,兩通道合成不確定度為14.16u K/K。6.改進(jìn)系統(tǒng)硬件電路,調(diào)整測(cè)量頻率帶寬由10K~50KHz提升至10K~600KHz,測(cè)量時(shí)間由190h縮減至12h。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH811

【參考文獻(xiàn)】

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1 董先瑩;噪聲溫度計(jì)中低噪聲低失真前置放大器研制[D];燕山大學(xué);2015年

2 付云豐;四通道噪聲溫度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院;2013年

3 張建強(qiáng);量子電壓標(biāo)定的噪聲溫度計(jì)系統(tǒng)完善[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2012年

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本文編號(hào)：1348131