Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Edyta DUDEK"

Kwantowy wzorzec prądu elektrycznego


  Budowa i utrzymywanie pierwotnych wzorców realizujących wielkości fizyczne ma wiele zalet. Dla krajowych instytucji metrologicznych (NMI) głównie są to: równorzędność wszystkich wzorców pierwotnych, najlepsza możliwa realizacja jednostki, brak konieczności wzorcowań w zagranicznych instytucjach, zapewnienie najwyższego stopnia spójności pomiarowej. Jednostki wielkości elektrycznych odtwarzane są przez wzorce zbudowane w oparciu o zjawiska kwantowe. Główny Urząd Miar, jako krajowa instytucja metrologiczna utrzymuje dwa wzorce pierwotne wielkości elektrycznych: wzorzec napięcia stałego oraz rezystancji. Systemy te pozwalają na pośrednią realizację wzorcowego prądu z niepewnością względną większą niż 10-7. Interesująca jest jednak możliwość odtworzenia jednostki prądu ze zjawisk kwantowych. Uzyskanie z takiego kwantowego źródła prądu o wartościach większych niż 100 pA, z niepewnością względną nieprzekraczającą 10-7 pozwoli na stosowanie go jako pierwotnego wzorca prądu. Kwantowy trójkąt metrologiczny Wzajemne powiązanie pomiędzy jednostkami wielkości elektrycznych obrazuje struktura zwana kwantowym trójkątem metrologicznym (QMT) [1] dla wielkości elektrycznych (rys. 1). QMT przedstawia zależności pomiędzy częstotliwością odtwarzaną z zegara cezowego, napięciem realizowanym w systemach wzorców opartych na kwantowym zjawisku Josephsona (JVS) oraz prądem, który to może być realizowany przy użyciu systemów zbudowanych z tranzystorów jednoelektronowych (SET). Powiązania te ustanowione są przez zjawiska kwantowe. Kwantowy efekt Josephsona łączy ze sobą częstotliwość oraz napięcie elektryczne. Prąd oraz napięcie są ze sobą powiązane kwantowym zjawiskiem Halla, zatem prąd przepływający przez kwantową realizację rezystancji (QHR) wywołuje określony spadek napięcia lub napięcie na QHR wywołuje przepływ określonego prądu. Z kolei częstotliwość oraz prąd łączy cykliczne tunelowanie pojedynczych elektronów w tranzystorze SET. O ile zbudow[...]

Comparisons of quantum phenomena based electrical quantities standards


  Traceability of measurement is based on hierarchical chain of calibration services, that proves link between measurements and International System of Units (SI). On top of this hierarchy primary standards occurs. Primary standards are best known representation of SI units. Modern physics discoveries gave opportunity to build primary standards based on quantum effects. That type of standards utilizes properties of quantum nature of physics phenomena and links reproduced value of unit to physical constant. Conventional values of this constant are worldwide approved used in calculations of standard values without contribution to uncertainty budget. From the nature of quantum phenomena all quantum . based primary standards have the same, highest status in traceability chain. They can?ft be calibrated by more precise measurement system. But there is a need to prove worldwide traceability. This problem is solved by organization of comparisons. Quantum based phenomena standards of voltage and resistance Laboratory of Electrical Quantities in Central Office of Measures (GUM) in Poland uses two quantum based primary standards: voltage standard and resistance standard. For electrical voltage measurement such standard, which is best representation of volt unit is Josephson Voltage Standard (JVS). This measurement system utilizes AC Josephson Effect, which is observed in Superconductor . Insulator . Superconductor (SIS) structures called Josephson Junctions. In low temperatures (typical metrology applications of Josephson effect uses liquid helium as coolant which has temperature 4,2 K), voltage across SIS structure, irradiated by microwave, can take only quantized values U (1) where KJ . Josephson constant, f . microwave frequency and n . order of the constant-voltage step. (1) Value of Josephson constant KJ (2), which is obtained from e . elementary charge and h . Planck constant, is almost 484 THz/V J [...]

Evaluation of the measurement system for determination of frequency characteristics of functional blocks used in AC impedance bridges DOI:10.12915/pe.2014.11.14

Czytaj za darmo! »

The paper presents a measurement system developed for determination of frequency characteristics of functional blocks used in precise automated AC impedance bridges. The paper presents the design assumptions, construction and results of investigation of the system detailing a range of tests necessary to assess its metrological properties. Streszczenie. Przedstawiono system pomiarowy przeznaczony do wyznaczania charakterystyk częstotliwościowych bloków funkcjonalnych stosowanych w precyzyjnych automatycznych mostkach impedancji. Przedstawiono założenia, konstrukcję oraz wyniki badań systemu pozwalające ocenić jego podstawowe właściwości metrologiczne. (Ocena systemu pomiarowego do wyznaczania charakterystyk częstotliwościowych bloków funkcjonalnych stosowanych w mostkach prądu przemiennego). Keywords: measurement system, voltage ratio measurement, calibration. Słowa kluczowe: system pomiarowy, pomiar stosunku napięć,kalibracja. doi:10.12915/pe.2014.11.14 Introduction The increase of accuracy and bandwidth of modern instruments and measurement systems used for accurate AC measurements imposes high demands on metrological properties of their constituent functional blocks. Comprehensive study of metrological characteristics of these blocks are necessary to assess their suitability to achieve the goals. More and more frequently used approach to improve the accuracy and expand the range of systems used in accurate measurements is determination of the actual characteristics of their functional blocks or deviations from their nominal characteristics and using them in software algorithms controlling the measurement systems [1, 2, 3]. Such a method of improving the metrological characteristics of measuring instruments is very popular today. However, its implementation at the part per million uncertainty requires a comprehensive study of these blocks, including the determination of their stability over time and temperature. Such studies r[...]

 Strona 1