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新型数字阻抗电桥的 PTB-INRIM 比较 ...
摘要 本文描述了在现场测量量子霍尔电阻标准时对两种不同的数字阻抗电桥进行比较，目的是实现电容的 SI 单位法拉。在 EMPIR 联合研究项目 18SIB07 GIQS（石墨烯阻抗量子标准）中，德国联邦物理技术研究院 (PTB) 开发了一种约瑟夫森阻抗电桥，意大利国家计量研究所 (INRIM) 和都灵理工大学 (POLITO) 开发了一种电子数字阻抗电桥。前者基于约瑟夫森波形发生器，后者基于电子波形合成器。INRIM-POLITO 阻抗电桥被转移到 PTB，通过测量温控标准和石墨烯交流量化霍尔电阻 (QHR) 标准对这两个电桥进行了比较。 1233 Hz 下 10 nF 电容标准的校准不确定度在 PTB 电桥的 1 × 10 − 8 以内，INRIM–POLITO 电桥的不确定度在 1 × 10 − 7 左右。比较在综合不确定度内相互验证了两个电桥。结果证实，数字阻抗电桥允许从 QHR 实现 SI 法拉，其不确定度可与 BIPM 和主要国家计量机构的最佳校准能力相媲美。
用于自动量子霍尔的数字辅助同轴电桥...
量子霍尔效应 (QHE) 的研究需要使用同轴交流电桥将量子霍尔电阻 (QHR) 与音频频率下的可计算电阻标准进行比较 [1]、[2]、[3]。此类专用电桥经过优化，可在阻抗比较中提供最高精度 [4]。然而，这种高精度只能在有限的频率带宽内实现（通常在 500 Hz 和 5 kHz 之间），并且需要对电桥进行繁琐的手动平衡。只有少数尝试使用昂贵的自动感应分压器 (IVD) [5]、[6] 来实现交流同轴电桥的自动化。本文介绍了一种新型数字辅助电桥 [7]。精确的电压比仍由电压变压器提供，但是，通过调整数字源和检测器而不是 IVD 和锁定放大器，可以在更大的带宽（100 Hz 至 20 kHz）内自动完成精确比较阻抗所需的所有平衡。