基于SQUID的直流电阻电桥指零仪设计

来源：计量学报杂志2021年第10期北京时间：

作者：张鹏,鄢志丹,赵建亭,鲁云峰

单位：中国石油大学华东,山东 青岛 266580

摘要：设计了一款基于超导量子干涉仪(SQUID)的直流电阻电桥指零仪电路,该电路可用作高精度电阻电桥中低值电阻(0.1~100Ω)测量的指零仪电路。通过自制SQUID外围电路并优化电路其输入耦合线圈的互感值,实现微弱电桥不平衡电流的精密测量。与传统电阻电桥基于测量不平衡电压的纳伏计指零仪相比,其检测灵敏度在中低值电阻测量范围有数量级的提升。设计的作为指零仪的SQUID磁通锁定环1/f转折频率在2Hz左右,磁通白噪声水平在3.5μΦ0/左右,并且输入线圈与SQUID互感系数高达10nH,其等效的电流白噪声密度0.7pA/。将其用作电阻电桥指零仪测量100Ω标准电阻(工作电流为10mA)的分辨率可达到10-11量级。

关键词：计量学;指零仪;直流电阻电桥;超导量子干涉仪;中低值电阻;分辨率

基金资助：国家自然科学基金(51777199)