采用电补偿方案的新一代立式计算电容装置

发布时间：2024-03-24 04:38

　　针对立式计算电容最大不确定度来源的端部效应误差,中国计量科学研究院经过多年改进,研制出的最优中空电补偿电极在计算电容模型装置上,没有采用加装钉子头进行补偿的电补偿方案,并完成了诸如端部效应误差的补偿效果、偏心效应误差等电气性能验证试验,成功应用在新一代立式计算电容装置上。实验结果表明,采用电补偿方案的新一代立式计算电容装置复现1 pF电容单位的相对标准不确定度为1. 0×10^-8。

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【部分图文】：

图1最优中空电补偿电极的内部结构图

与之前研制的3种电补偿电极相比，最优中空电补偿电极主要在以下3个方面进行了改进:1)增加了基础电极的过渡锥面长度LTCS;2)增加了基础电极的柱面长度LCS;3)重新设计了更加合理的用于引入中空有源电极电压的连接导线固定方法及通道，进而避免其对激光光路的干扰。图1给出了最优中空电....

图2RT-60商用五盘感应分压器的连接图

根据文献[7～11]的理论和模型验证可知，电补偿方案中的补偿电极需要加载一定的负电压才能减小计算电容的端部效应误差;同时，该负电压需要与计算电容传递用电容电桥的电源保持同频同相，并且有足够好的电压细分度以及稳定性。经过实际测试，美国Gertsch公司生产的RT-60高精密五盘感应....

图3计算电容模型装置

整套装置包含放置在大理石光学平台的与新一代立式计算电容本体尺寸一致的主电极系统，1台RT-60,1台分辨率0.5aF的商用高精密电容电桥AH2700A,1只测温传感器，1个同轴接线切换开关盒，2只相同最优中空电补偿电极和1个屏蔽电极模型组件。具体见图3所示。需要强调一点的是，当....

图4采用LatestOHAAE的新一代立式计算电容本体横截面机械图及量传系统实物照片

图4给出了采用电补偿方案的新一代立式计算电容本体的横截面机械图以及包括两端对电容电桥和激光干涉测长系统的整套量传装置的实物照片。参照文献[12]介绍的不同于国外的量传方法，采用最优中空电补偿电极的新一代立式计算电容装置及两端对电容电桥，连续9天将0.4pF计算电容量传至同1个....

本文编号：3936981