摘要：分析了噪声温度计中相关器的基本原理和特点，设计了一种基于商用数据采集卡和 LabVIEW 软件的新型数字相关器，用于极小幅度的热噪声谱的测量。通过调节外部参考时钟的相位，控制相关器两个通道的精确同步采样，能够实现淹没在测量电路噪声背景下的微弱信号的测量。实验结果表明，该数字相关器设计切实可行，性能可靠，为噪声温度计测量热力学温度奠定了基础。

摘要：回音壁模式硅基微腔光子温度传感可应用于强电磁场、高辐照、强振动等极端环境下的温度测量。在前期设计、制备、验证具有毫开尔文(mK)量级分辨率的硅基微环光子温度传感器的基础上,研制了一套小型化微腔光子测温硬件系统,包括信号发生与高速数模转换、电压-电流转换、激光二极管温度控制和微弱信号采集与放大等模块,设计并实现了基于单片机的同步测量方案和光谱测温算法。在高稳定恒温浴槽内验证了系统性能,实际测温结果的扩展不确定度为115 mK(k=2),测温范围30 K。

摘要：热力学温度研究表明,国际温标ITS-90定义的一系列固定点与真实热力学温度有一定差异。以量子电压标定的噪声温度计为基础,设计了用于铟凝固点测量的温度探测装置,解决了高温复杂环境下电磁干扰的抑制问题。实验采用研制的噪声温度计系统测量了铟凝固点的热力学温度,测量积分时间100h,在20~500kHz的测量带宽内得到的铟凝固点热力学温度为429.7476K,相对不确定度为11.58×10^-6,与ITS-90给出的铟凝固点值相差0.9mK。实验结果可以为国际温标的修订提供参考。

摘要：低噪声、低失真、高共模抑制比的放大器对于噪声法测量热力学温度至关重要。设计了由前置放大、仪表放大和缓冲放大3级组成的噪声温度计用高性能放大器。其中,采用具有超低噪声的结型场效应对管IF9030作为前置差分放大级的输入;研制了自动化测量对管转移特性的装置,用于在大批量对管中挑选匹配度更优的器件;采用互相关技术压低电路中不相关的噪声,从而确保能够准确测量到被放大器背景噪声淹没的非线性失真信号;重点评估了放大器在1 MHz带宽内的共模抑制比和放大器受双频激励时的非线性失真。测量结果表明,放大器的背景噪声为1.2 nV/Hz 1/2;100 kHz带宽内的共模抑制比优于90 dB,100 kHz至1 MHz带宽内的共模抑制比会随着频率的增加而降低,但不低于70 dB;放大器受频率为400 kHz、401 kHz,幅度有效值为8μV的双频信号激励时,产生的二阶交调失真信号比双频信号低79 dB,二阶谐波失真信号比双频信号低85 dB。