基于LabVIEW的同轴开关切换系统设计及应用

精密自动化测量和射频应用领域,自动开关切换系统具有广泛应用,设计高效率、抗干扰的开关自动切换系统在相关领域具有重要应用价值;普通电磁继电器易受外界电磁干扰和射频干扰影响,同时被控线路中会被引入电磁噪声,在精密测量和射频应用领域产生误差,所以选择屏蔽良好的同轴开关是最佳解决方案;控制端采用可视化编程语言G语言设计控制界面,基于LabVIEW平台,通过DAQmx硬件驱动,实现同轴继电器开关的程序控制切换和同轴线路的自动开启或关闭功能;此同轴开关切换系统应用于精密可编程电容器,同轴开关控制23个近似满足二进制关系的电容,用精密电容电桥检测电容输出值;实验数据表明,此同轴开关切换系统准确实现任意电容的切换,并减少了外界干扰,提高了系统的测量精度和自动化程度。     

基于零磁通电流传感的自动电阻电桥设计

因商用直流电流比较仪(DCC)精度高、结构复杂、成本高昂,基于商用零磁通电流传感器基础上研制了一套直流比较仪自动电阻电桥,以降低成本、满足电阻测量精度要求较低应用场合的需求。围绕零磁通电流传感器的原、副边线圈安匝平衡机制下,其原、副边电流比例一定的特点,设计了自动电阻电桥电路。采用基于DSP的嵌入式数字电路实现系统控制和算法,使用自制且经过校准的24位AD采集电路读取电桥中电阻两端的压差信号,经实时处理及屏幕显示,最终得到被测电阻(Rx)和标准电阻值(Rs)的比例值。采用经校准过的标准电阻(Rs)对该电阻电桥100Ω：10Ω和10Ω：1Ω的比例进行校准,实验结果表明：该电阻电桥测量的比例准确度可达10-6 量级,测量的相对标准差为10-6 ~10-7 量级。     

用于电压基准的Nb/NbxSi1-x/Nb约瑟夫森单结的研制

现代可编程约瑟夫森电压基准的核心器件是约瑟夫森结阵.目前最具有优势的约瑟夫森结阵是 Nb/Nb_xSi_1-x/Nb材料的结阵. Nb/Nb_xSi_1-x/Nb材料的约瑟夫森结 具有三层薄膜的制作过程简便, Nb和Nb_xSi_1-x刻蚀工艺相同以及Nb_xSi_1-x 势垒层成分可调等优点.中国计量科学研究院设计制作了Nb/Nb_xSi_1-x/Nb约瑟夫森单结. 通过在4.2 K低温下对所做单结进行直流电流-电压特性测量,观测到了清晰的超导隧穿电流和 从零电压态向电压态的跳变,最后就测量结果进行了分析讨论.此项工作属于国内首个开展 Nb/Nb_xSi_1-x/Nb材料约瑟夫森单结研究的工作.