一种频响分析仪的定值方法、低频电压的测量方法及装置与流程

本发明涉及低频电压测量。更具体地，涉及一种频响分析仪的定值方法、低频电压的测量方法及装置。

背景技术：

1、目前，百微伏量级的低频电压的测量需求越来越多，尤其是应用于各类传感器微弱信号的测量领域。在国家计量体系中，低频电压测量下限是10mv，低于10mv的低频电压量值一直处于无法溯源的状态。作为计量标准的仪器设备通常无法输出低至100μv的高准确度低频电压，或是无法在如此低的电压范围进行精密测量。目前，电学领域的多功能标准源能够进行量值传递的下限是10mv，无线电领域可测量的下限是1mv，100μv低频电压一直处于无法完善测量的状态。

2、在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于信号幅值过低，受到实物标准器的限制，一直没有一种可靠的方法实现对百微伏量级的低频电压精密测量，目前尚无法实现完善溯源。有的仪器设备在技术上虽然可以实现100μv低频电压的输出，但其技术指标较低。同时，对于用于测量100μv低频小电压的标准来说，由于被测量值过低，测量过程中噪声、干扰信号的影响使测量结果非常不稳定，无法满足测量要求。

3、因此，需要提供一种频响分析仪的定值方法、低频电压的测量方法及装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种频响分析仪的定值方法、低频电压的测量方法及装置，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

2、本发明采用量子测量技术，利用处于液氦温区的超导器件产生标准的低频电压信号，并利用频响分析仪作为传递标准实现低频电压参数的测量。

3、为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

4、本发明第一方面提供一种频响分析仪的定值方法，该方法包括，

5、将超导器件放置于储存有液氦的低温容器中；

6、通过微波脉冲驱动装置产生的微波脉冲信号对超导器件进行激励，使所述超导器件产生量子化的低频电压信号，并将其作为标准信号；

7、根据所述标准信号对频响分析仪进行定值。

8、可选地，所述方法还包括所述微波脉冲信号通过低温测试探杆传输至工作于低温液氦温区的超导器件，对所述超导器件进行激励，获得标准信号，将所述标准信号传输至所述频响分析仪。

9、可选地，所述微波脉冲信号包括三元数据代码编码信息，将待合成的波形信息通过所述三元数据代码编码后发送至微波脉冲驱动装置，所述微波驱动装置将其转换成包括合成波形信息的微波脉冲信号。

10、可选地，所述根据所述标准信号对频响分析仪进行定值包括根据所述频响分析仪提取的特定频率下的标准信号的幅值，对所述标准信号进行测量，实现频响分析仪的定值。

11、可选地，所述标准信号通过低温测试探杆的小电压专用输出引线输出至常温状态下的频响分析仪。

12、可选地，所述低温测试探杆对所述微波脉冲信号和标准信号进行跨温区传输。

13、本发明第二方面提供一种低频电压的测量方法，该测量方法包括利用所述定值后的频响分析仪在常温下对被测低频电压源进行测量。

14、可选地，所述测量方法还包括通过低温测试探杆对所述微波脉冲信号和标准信号进行跨温区传输。

15、本发明第三方面提供一种低频电压的测量装置，该装置包括微波脉冲驱动装置、超导器件、低温测试探杆、频响分析仪和低频电压源，其中，

16、所述微波脉冲驱动装置，用于产生微波脉冲信号，激励超导器件使其产生低频电压信号；

17、所述超导器件，用于产生百微伏级的低频电压信号，并将其作为标准信号；

18、所述低温测试探杆，用于将所述微波脉冲信号和标准信号进行跨温区传输；

19、所述频响分析仪，用于根据本发明第一方面提供的频响分析仪定值方法进行定值并完成被测低频电压源的测量。

20、可选地，所述微波脉冲信号包括三元数据编码代码信息，所述三元数据编码代码信息，用于将待合成的波形信息通过所述三元数据代码编码后发送至微波脉冲驱动装置，所述微波驱动装置将其转换成包括合成波形信息的微波脉冲信号。

21、可选地，所述频响分析仪还用于提取的特定频率下所述标准信号的幅值，对所述标准信号的幅值进行测量。

22、本发明的有益效果如下：

23、本发明利用含有三元数据代码编码信息的微波脉冲信号激励超导器件，采用量子电压标准实现100μv低频小电压标准信号的产生，通过小信号专用输出引线将信号传输到常温后，利用定值后的频响分析仪来实现低频小电压信号的精确测量。该方法采用量子技术，以量子物理学为理论，其溯源于自然常数，具有准确度高、不受环境影响等优点，能够可靠的对低频电压源进行测量，其自身的技术指标可优于10-5量级，可解决国内100μv低频电压无法准确测量的难题，为各领域低频电压参数提供可靠的计量保障。

技术特征：

1.一种频响分析仪的定值方法，其特征在于，该定值方法包括：

2.根据权利要求1所述的定值方法，其特征在于，所述方法还包括所述微波脉冲信号通过低温测试探杆传输至工作于低温液氦温区的超导器件，对所述超导器件进行激励，获得标准信号，将所述标准信号传输至所述频响分析仪。

3.根据权利要求1所述的定值方法，其特征在于，所述微波脉冲信号包括三元数据代码编码信息，将待合成的波形信息通过所述三元数据代码编码后发送至微波脉冲驱动装置，所述微波驱动装置将其转换成包括合成波形信息的微波脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的定值方法，其特征在于，所述根据所述标准信号对频响分析仪进行定值包括根据所述频响分析仪提取的特定频率下标准信号的幅值，对所述标准信号进行测量，实现频响分析仪的定值。

5.根据权利要求4所述的定值方法，其特征在于，所述标准信号通过低温测试探杆的小电压专用输出引线输出至常温状态下的频响分析仪。

6.一种低频电压的测量方法，其特征在于，该测量方法包括利用定值后的频响分析仪在常温下对被测低频电压源进行测量，所述频响分析仪采用权利要求1所述的频响分析仪的定值方法进行定值。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法还包括通过低温测试探杆对所述微波脉冲信号和标准信号进行跨温区传输。

8.一种低频电压的测量装置，其特征在于，该装置包括微波脉冲驱动装置、超导器件、低温测试探杆、频响分析仪和低频电压源，其中，

9.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于，所述微波脉冲信号包括三元数据编码代码信息，所述三元数据编码代码信息，用于将待合成的波形信息通过所述三元数据代码编码后发送至微波脉冲驱动装置，所述微波驱动装置将其转换成包括合成波形信息的微波脉冲信号。

10.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于，所述频响分析仪还用于提取的特定频率下所述标准信号的幅值，对所述标准信号的幅值进行测量。

技术总结
本发明公开一种频响分析仪的定值方法、低频电压的测量方法及装置，该定值方法包括，将超导器件放置于储存有液氦的低温容器中；通过微波脉冲驱动装置产生的微波脉冲信号对超导器件进行激励，使所述超导器件产生量子化的低频电压信号，并将其作为标准信号；根据所述标准信号对频响分析仪进行定值。该低频电压的测量方法包括根据所述定值后的频响分析仪在常温下对被测低频电压源进行测量。本发明采用量子技术，实现了常温仪器设备高准确度低频小电压信号的测量，能够可靠地对被测低频电压源进行测量，为各领域低频电压参数提供可靠地计量保障。

技术研发人员：康焱,张力丹,朱珠,焦玉民
受保护的技术使用者：北京无线电计量测试研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14