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量子化霍尔电阻标准研究综述
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作者 宋宏天 肖勇 +4 位作者 刘小虎 王保帅 胡珊珊 赵伟 李世松 《电测与仪表》 北大核心 2025年第1期2-12,共11页
量子化霍尔电阻标准将电阻单位量值直接溯源至基本物理常数,从根本上解决了经典实物电阻标准易受环境因素(如温度、海拔、电磁等)影响而发生量值漂移的难题,为电阻计量能力的全面提升做出了重大贡献。文中综述了基于砷化镓、石墨烯、量... 量子化霍尔电阻标准将电阻单位量值直接溯源至基本物理常数,从根本上解决了经典实物电阻标准易受环境因素(如温度、海拔、电磁等)影响而发生量值漂移的难题,为电阻计量能力的全面提升做出了重大贡献。文中综述了基于砷化镓、石墨烯、量子化反常霍尔效应的量子化霍尔电阻标准,以及十进制量子化霍尔电阻标准的研究现状,阐述了量子化霍尔电阻标准研究面临的瓶颈难题。经文献调研发现,基于砷化镓量子化霍尔电阻标准已被列为多个国家的电阻基准,发展基于新型材料或物理效应(如石墨烯材料、量子化反常霍尔效应)的轻量级量子化霍尔电阻标准技术成为该领域的前沿研究热点。通过对已有研究成果的调研和思考,文章展望了量子化霍尔电阻标准技术的未来发展方向,旨在为深入开展量子化霍尔电阻标准研究提供有益的借鉴和参考。 展开更多
关键词 量子化霍尔电阻标准 石墨烯 量子化反常霍尔效应 十进制量子化霍尔电阻标准 基本物理常数
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交流电阻标准研究进展 被引量:8
2
作者 黄璐 张钟华 赵伟 《电测与仪表》 北大核心 2004年第6期1-4,27,共5页
基于直流量子化霍尔效应建立的高水平直流电阻标准,促使人们积极研究交流量子化霍尔效应,以期建立更高准确度交流电阻标准的技术方案。但国外在这方面的探索遇到了一些困难。鉴于此,本文作者提出了有别于国外方案的新的技术路线。
关键词 交流电阻标准 研究进展 交流量子化霍尔效应 可计算交直流转换差电阻 低温电流比较仪
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用于在片测试系统整体校准的电阻标准件 被引量:4
3
作者 丁晨 乔玉娥 +2 位作者 刘岩 翟玉卫 郑世棋 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第7期97-101,116,共6页
为解决在片测试系统中1~1000Ω电阻无法进行整体校准问题,通过采用GaAs材料作为衬底,利用半导体工艺中薄膜溅射法,使用轰击离子Ar+与靶材作用形成反应层,激发出的溅射原子NiCr打至GaAs表面,制作薄膜电阻.采用方块电阻为50Ω/块,通过调... 为解决在片测试系统中1~1000Ω电阻无法进行整体校准问题,通过采用GaAs材料作为衬底,利用半导体工艺中薄膜溅射法,使用轰击离子Ar+与靶材作用形成反应层,激发出的溅射原子NiCr打至GaAs表面,制作薄膜电阻.采用方块电阻为50Ω/块,通过调节长与宽的比值,研制出1~1000Ω电阻标准件.为消除电阻测量过程中芯片内部回路引线的影响,研制出相对应的短路器.通过组建具有温度控制系统的定标装置,在-40~100℃温度下对标准件进行定标,定标结果表明电阻标准件的阻值与温度具有良好的线性关系,短期重复性RSD优于0.05%,年稳定性RSD优于0.1%,可以有效解决现有在片测试系统低值电阻参数的整体校准问题. 展开更多
关键词 在片测试系统 校准 薄膜溅射法 电阻标准 短路器
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用于量子化霍尔电阻标准的GaAs/AlGaAs异质结二维电子气结构 被引量:1
4
作者 钟源 贺青 +4 位作者 钟青 鲁云峰 赵建亭 王文新 田海涛 《计量学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期543-546,共4页
设计并利用分子束外延生长了GaAs/AlGaAs异质结结构,以制作应用于中国电阻基准的量子化霍尔电阻器件。报道了这种制作量子化霍尔电阻器件的步骤及结果,讨论了利用77K下二维电子气的载流子浓度和迁移率数据初步判断其是否适合用于量... 设计并利用分子束外延生长了GaAs/AlGaAs异质结结构,以制作应用于中国电阻基准的量子化霍尔电阻器件。报道了这种制作量子化霍尔电阻器件的步骤及结果,讨论了利用77K下二维电子气的载流子浓度和迁移率数据初步判断其是否适合用于量子化霍尔电阻标准的方法和该方法的局限性。 展开更多
关键词 计量学 量子化霍尔电阻标准 GaAs/AlGaAs异质结 二维电子气
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量子霍尔效应在电阻标准中的应用综述 被引量:2
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作者 宋海龙 孙毅 +3 位作者 于珉 何家伟 赵佺 黄晓钉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期12-22,共11页
量子霍尔效应为电学计量提供了最高电阻标准,近年来随着新材料的发现和新技术的进步,量子化霍尔电阻标准也正在发生新的进展。全面介绍了量子化霍尔电阻标准的发展过程,描述量子霍尔效应的发现及其理论和普适性,阐述基于砷化镓和基于石... 量子霍尔效应为电学计量提供了最高电阻标准,近年来随着新材料的发现和新技术的进步,量子化霍尔电阻标准也正在发生新的进展。全面介绍了量子化霍尔电阻标准的发展过程,描述量子霍尔效应的发现及其理论和普适性,阐述基于砷化镓和基于石墨烯的量子电阻器件以及量子电阻阵列的发展过程,分析新型石墨烯量子化霍尔电阻标准的优势及其发展现状,总结直流电流比较仪电桥、低温电流比较仪电桥和常温低频电流比较仪电桥等3种电阻传递装置原理和优缺点,并展望量子化霍尔电阻标准的发展方向。 展开更多
关键词 量子霍尔效应 电阻标准 石墨烯 电阻电桥
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标准铂电阻温度计在介质中的自热效应及测量方法
6
作者 任建平 李婷 +1 位作者 刁福广 孙建平 《计量学报》 北大核心 2025年第5期667-672,共6页
针对恒温槽等环境下难以实现标准铂电阻温度计准确测量的问题,提出了基于比较法和重复测量的适用于波动介质的标准铂电阻温度计自热效应的测量方法,并比较了不同介质对温度计自热效应的影响。结果表明,基于比较法和50次以上重复测量的... 针对恒温槽等环境下难以实现标准铂电阻温度计准确测量的问题,提出了基于比较法和重复测量的适用于波动介质的标准铂电阻温度计自热效应的测量方法,并比较了不同介质对温度计自热效应的影响。结果表明,基于比较法和50次以上重复测量的方法可以有效减小温度波动对测量自热效应的影响;标准铂电阻温度计在常用介质中自热效应普遍达到了1.0 mK以上,显著影响了标准铂电阻温度计在量值传递中的准确性,因此,标准铂电阻温度计在量值传递中进行自热效应准确测量并进行修正是必要的。 展开更多
关键词 温度计量 标准电阻温度计 自热效应 恒温槽 量值传递
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标准铂钴电阻温度计百次低温温循稳定性研究 被引量:1
7
作者 宋耀楠 刘思琦 +3 位作者 张海洋 高波 李福洪 PITRE Laurent 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期133-142,共10页
标准铂钴电阻温度计是0.65~24.5561 K(氖三相点)温区重要的测温器件,特别是高稳定的标准铂钴电阻温度计有潜力作为温度标定和温度国际比对的数据载体。为筛选出高稳定的标准铂钴电阻温度计,在前期研究基础上,建立以制冷机为冷源的温度... 标准铂钴电阻温度计是0.65~24.5561 K(氖三相点)温区重要的测温器件,特别是高稳定的标准铂钴电阻温度计有潜力作为温度标定和温度国际比对的数据载体。为筛选出高稳定的标准铂钴电阻温度计,在前期研究基础上,建立以制冷机为冷源的温度计低温考核装置,5 K控温稳定性达13μK,24.5561 K控温稳定性达27μK,优于当前同类考核装置公开报道的控温稳定性结果。基于此,在5~24.5561 K温区开展标准铂钴电阻温度计百次低温温循研究,获得5支高稳定的标准铂钴电阻温度计,其中,4支50Ω标准铂钴电阻温度计的稳定性均优于0.2 mK@24.5561 K,1支100Ω标准铂钴电阻温度计的稳定性优于0.5 mK@24.5561 K,为当前标准铂钴电阻温度计低温稳定性国际最好结果。未来本文筛选的高稳定性标准铂钴电阻温度计将用于低温温度标定和低温温度国际比对等相关应用和研究。 展开更多
关键词 低温考核装置 控温稳定性 标准铂钴电阻温度计 低温稳定性 低温温循
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量子化霍尔电阻国家标准的研究 被引量:15
8
作者 张钟华 贺青 +1 位作者 李正坤 刘勇 《计量学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期97-101,共5页
中国计量科学研究院在2003年建成了量子化霍尔电阻标准装置。成功研制了系统的核心器件—量子化霍尔器件。并通过对低温电流比较仪系统及运行过程的研究,发现了氦气气压波动引起的冻结磁通蠕动导致的附加噪声是限制系统不确定度的主要... 中国计量科学研究院在2003年建成了量子化霍尔电阻标准装置。成功研制了系统的核心器件—量子化霍尔器件。并通过对低温电流比较仪系统及运行过程的研究,发现了氦气气压波动引起的冻结磁通蠕动导致的附加噪声是限制系统不确定度的主要原因。进而提出了一种新型的气压滤波器,消除了这些干扰因素。还改进了电路动态特性,改善了前馈补偿环节,把匝数比提高了8倍,信噪比也因而提高了8倍。完成的量子化霍尔电阻标准装置的综合不确定度为2.4×10-10(k=1)。 展开更多
关键词 计量学 电阻标准 量子化霍尔电阻 低温电流比较仪 信噪比 不确定度
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退火对标准铂电阻温度计性能影响的研究 被引量:15
9
作者 邓小龙 孙建平 +2 位作者 乐恺 李杰 武鑫财 《计量学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期26-30,共5页
退火是消除铂电阻温度计内部由于机械振动等因素带来应力的最有效手段,同时也可能改变铂电阻温度计内部铂丝的氧化状态。选用不同国家生产的4支标准铂电阻温度计,分别在600℃、500℃、450℃、420cC、350℃进行退火,研究铂电阻温度计... 退火是消除铂电阻温度计内部由于机械振动等因素带来应力的最有效手段,同时也可能改变铂电阻温度计内部铂丝的氧化状态。选用不同国家生产的4支标准铂电阻温度计,分别在600℃、500℃、450℃、420cC、350℃进行退火,研究铂电阻温度计退火后在室温下随时间的变化规律。结果表明,不同的退火温度对铂电阻温度计阻值产生不同影响,对应温度变化量可达1mK,退火后在室温下0~6h内变化显著,保持同一个热状态可有效提高铂电阻温度计的测量水平。 展开更多
关键词 计量学 标准电阻温度计 退火 铂丝氧化 应力
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高稳定度标准电阻跟踪测量研究 被引量:3
10
作者 蔡建臻 黄晓钉 +4 位作者 潘攀 国北辰 游立 王伟 陈少华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第S01期75-78,共4页
介绍了多种构型的高稳定度标准电阻,并应用新型量子霍尔电阻测量系统跟踪测量多种无需使用油槽的高稳定度标准电阻.实验表明新型设计的无源无控温高稳定度标准电阻在室温环境中温度系数和24h噪声分布均优于传统商用型标准电阻,年相对漂... 介绍了多种构型的高稳定度标准电阻,并应用新型量子霍尔电阻测量系统跟踪测量多种无需使用油槽的高稳定度标准电阻.实验表明新型设计的无源无控温高稳定度标准电阻在室温环境中温度系数和24h噪声分布均优于传统商用型标准电阻,年相对漂移率<5×10-7.跟踪测量实验还发现某些种类的高稳定度标准电阻具有温度弛豫效应,对于10-8量级准确度的测量,应提前3d进行控温并跟踪测量,以保证测量准确度. 展开更多
关键词 计量学 高稳定度标准电阻 量子霍尔电阻 不确定度
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基于标准电阻的气压效应研究 被引量:2
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作者 林飞鹏 邵海明 +1 位作者 梁波 贾凯 《电测与仪表》 北大核心 2012年第S1期1-3,40,共4页
本文研究标准电阻器气压效应,通过实验测定了各种型号标准电阻器的气压效应。研究了标准电阻器气压效应的机理,阐明了阻值随气压的变化规律;提出了采用双层密封结构增强电阻内壁的机械强度可以极大减少其气压系数的方法,并验证了此方法。
关键词 计量学 标准电阻 气压效应 气压系数
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低温度系数标准电阻器的研制 被引量:2
12
作者 路润喜 刘燕虹 +1 位作者 李继东 焦昶 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期388-391,共4页
航天五一四所研制了2套1Ω~100 MΩ标称值的便携式低温度系数标准电阻器,共34只。其中10 kΩ指标小于0.5×10-6。本文介绍了低温度系数标准电阻器的研制,包括采用的电阻合金材料,电阻合金材料的筛选、匹配与加工制作,低温度系数标... 航天五一四所研制了2套1Ω~100 MΩ标称值的便携式低温度系数标准电阻器,共34只。其中10 kΩ指标小于0.5×10-6。本文介绍了低温度系数标准电阻器的研制,包括采用的电阻合金材料,电阻合金材料的筛选、匹配与加工制作,低温度系数标准电阻器的技术参数、温度系数测量方法,减小温度系数采用的补偿方法,测试结果分析。 展开更多
关键词 标准电阻 电阻温度系数 金属箔电阻 电阻合金材料
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0℃~419527℃标准铂电阻温度计大区比对的评述 被引量:8
13
作者 瞿咏梅 金志军 邱萍 《计量学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期27-30,共4页
2000年,国家质量技术监督局计量司下达了大区级计量技术机构间标准铂电阻温度计的比对任务。中国计量科学研究院作为主导实验室制定并完成了此次大区比对的工作细则和最终的数据处理和评估。共有7个大区级计量技术机构的温度实验室参加... 2000年,国家质量技术监督局计量司下达了大区级计量技术机构间标准铂电阻温度计的比对任务。中国计量科学研究院作为主导实验室制定并完成了此次大区比对的工作细则和最终的数据处理和评估。共有7个大区级计量技术机构的温度实验室参加了比对工作。通过对已公布的结果进行分析和评述,使大家了解国际ITS-90温标在中国的实施现状,指导今后进一步提高ITS-90复现和维护水平,从而确保各大区级计量技术机构温度实验室在0℃~419 527℃范围内温度量值的准确传递和可靠的量值溯源。 展开更多
关键词 计量学 大区比对 标准电阻温度计 中国 数据处理 稳定性
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标准铂电阻温度计W_t数学模型使用中的理论误区及新模型研讨 被引量:5
14
作者 陈桂生 付志勇 +4 位作者 姚小兵 朱育红 韩志鑫 杨锐 冯锦 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第4期1-7,共7页
长期以来,国内外温度计量学界对标准铂电阻温度计检定结果的不确定度使用数学模型W_t=R_t/R_(tp)进行评估。为探讨使用该数学模型的正确性,对此类温度计检定结果不确定度分量中最重要的影响量在该数学模型中的地位与影响进行分析研究。... 长期以来,国内外温度计量学界对标准铂电阻温度计检定结果的不确定度使用数学模型W_t=R_t/R_(tp)进行评估。为探讨使用该数学模型的正确性,对此类温度计检定结果不确定度分量中最重要的影响量在该数学模型中的地位与影响进行分析研究。通过对误差分析、不确定度评估的结果与温度计检定中重要误差分量的图解数据比较,发现W_t公式所代表的误差(或不确定度)分量是总误差中很小的一部分,与大误差项相比几乎可以忽略不计。该结果还得到某一检定规程实际数据结果的验证,证明W_t公式作为不确定度评估的数学模型是不科学的,可能漏掉大误差项。指出按现行规程规定的温度定点分度方法,依靠W_t比值公式来规避电阻的绝对精密测量是不真实的。最后,在讨论电阻温度计检定方法与结果的基础上给出正确评估标准铂电阻温度计检定结果不确定度的数学模型。 展开更多
关键词 量值传递 国际温标 标准电阻温度计 水三相点 测量方法 误差 不确定度
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直流标准电阻器功率变差的精密测量研究 被引量:2
15
作者 梁波 邵海明 +3 位作者 王昊 林飞鹏 尹庭申 谢立 《电测与仪表》 北大核心 2017年第22期54-58,共5页
文中提出了一种精密测量直流标准电阻器功率变差(或电流依赖性)的方法。在直流电流比较仪电阻电桥被测电阻的电流部分增加另外一个1:1直流比较仪量程扩展器,实现被测电阻器测量电流的高准确度倍增;通过与按双电桥内臂串联的两只参考标... 文中提出了一种精密测量直流标准电阻器功率变差(或电流依赖性)的方法。在直流电流比较仪电阻电桥被测电阻的电流部分增加另外一个1:1直流比较仪量程扩展器,实现被测电阻器测量电流的高准确度倍增;通过与按双电桥内臂串联的两只参考标准电阻的三次比较测量,可以测量倍增电流(功率四倍增加)引起的被测电阻的变化。循环倍增电流,实现对被测电阻功率变差或者电流依赖性的精密测量。实际测量了一只商用10Ω标准电阻的功率变差。结果表明电阻功率变差是二次曲线,与阻值温度曲线具有相似性。 展开更多
关键词 计量学 直流标准电阻 直流电流比较仪(DCC) 功率变差 电流依赖性
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四端对标准电阻器的高频特性 被引量:1
16
作者 戴冬雪 阮永顺 +1 位作者 王晓超 王祁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1017-1020,共4页
为解决阻抗计量中四端对标准电阻器在直流下标定交流下使用的问题,研究了四端对标准电阻器高频(100kHz^10MHz)特性的测量原理及方法.测量原理是以扩展频段的电容标准(1pF^0.01μF)为量值标准,在四端对阻抗测量原理的基础上,利用单端口... 为解决阻抗计量中四端对标准电阻器在直流下标定交流下使用的问题,研究了四端对标准电阻器高频(100kHz^10MHz)特性的测量原理及方法.测量原理是以扩展频段的电容标准(1pF^0.01μF)为量值标准,在四端对阻抗测量原理的基础上,利用单端口阻抗测量中开路-短路-负载的校验技术,确定四端对标准电阻器的高频特性.测量方法在保证测量仪量程电阻不变的情况下,用不同的电容标准测定同一只电阻器,有效克服了测量仪器的非线性误差.该原理及方法,降低了测量结果的不确定度,为四端对电阻器的高频应用提供了理论依据. 展开更多
关键词 计量学 四端对(4TP) 标准电阻 电容标准 高频特性
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工业热电阻检定装置标准器的优选验证 被引量:6
17
作者 付志勇 陈桂生 +3 位作者 赵晶 朱育红 廖艳 李福洪 《中国测试》 北大核心 2017年第12期7-11,共5页
针对如何科学经济地减小工业热电阻检定装置检定结果的不确定度,提高工业热电阻检定结果的可信度问题进行试验验证研究。该试验的主要目的是验证不同规格型号标准铂电阻温度计对检定结果偏差影响的大小。试验结果表明:使用Rtp标称值100... 针对如何科学经济地减小工业热电阻检定装置检定结果的不确定度,提高工业热电阻检定结果的可信度问题进行试验验证研究。该试验的主要目的是验证不同规格型号标准铂电阻温度计对检定结果偏差影响的大小。试验结果表明:使用Rtp标称值100Ω的标准温度计,用上级证书Rtp值检定可以大幅减小检定结果的示值误差。既提高检定结果的可信度,又可降低检定装置对电测仪器在测量准确度与线性方面的要求,比使用Rtp标称值25Ω的标准温度计具有明显的优越性。 展开更多
关键词 温度计量 检定规程 电阻 标准电阻温度计 水三相点 检定方法 误差
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标准铂电阻使用方法在热电阻检定与温度测量中的差异研究 被引量:11
18
作者 陈桂生 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第6期22-25 33,33,共5页
就标准铂电阻温度计在热电阻检定与温度测量中的使用方法问题,以国内现行规范和专家的论断为讨论背景,采用理论计算和数据结果对比分析的方法进行研究。通过以标称电阻值(Rtp)为25Ω与100Ω的标准铂电阻,不同允差等级的电测仪器,不同的... 就标准铂电阻温度计在热电阻检定与温度测量中的使用方法问题,以国内现行规范和专家的论断为讨论背景,采用理论计算和数据结果对比分析的方法进行研究。通过以标称电阻值(Rtp)为25Ω与100Ω的标准铂电阻,不同允差等级的电测仪器,不同的温度测量与工业热电阻检定方法,得到有意义的数据,辨别和证明国内规范及专家论据的一个误区。对改善工业热电阻检定方法的科学性和提高检定结果的准确性,具有较大的经济和社会价值。 展开更多
关键词 温度计量 标准电阻 电阻 检定 误差 不确定度
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标准铂电阻温度计在0~30℃范围内的不确定度评定 被引量:4
19
作者 瞿咏梅 《计量学报》 CSCD 北大核心 2001年第1期40-45,共6页
本文给出了 0~ 30℃分温区内基于ITS 90温标定义的固定点———镓熔点复现装置的标准不确定度及扩展不确定度评定 ,以及由此引起的 0~ 30℃范围内工作基准铂电阻温度计分度的各温度点上的不确定度。本文的分析结果可用于该温区内使用... 本文给出了 0~ 30℃分温区内基于ITS 90温标定义的固定点———镓熔点复现装置的标准不确定度及扩展不确定度评定 ,以及由此引起的 0~ 30℃范围内工作基准铂电阻温度计分度的各温度点上的不确定度。本文的分析结果可用于该温区内使用标准铂电阻温度计测温结果的不确定度分析。 展开更多
关键词 标准电阻温度计 不确定度评定 镓熔点复现装置 温度计量
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高可靠微型标准电阻器的研制
20
作者 张平 白全智 +2 位作者 魏晨 何泰祥 邢自厚 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期287-289,共3页
高可靠微型标准电阻器是用于卫星系统精密温度测量装置研究中的重要元件,电阻器的温度系数小于5ppm/℃,年稳定性优于0.002%/年,满足卫星的环境试验和可靠性要求。本文介绍了该电阻器的材料选择、工艺过程和性能试验。
关键词 电阻 电阻温度系数 标准电阻 微型 可靠性
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