広帯域電力標準のための革新的分圧技術の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

広帯域抵抗分圧器の開発では、チップ化された金属箔抵抗器のうち、浮遊キャパシタンスが0.5 pF以下でかつ温度係数がppm以下のものを選定し、その全てのチップ抵抗器に対してLCRメータを使用した最適な手法を用いて、高精度なインピーダンス計測し、この結果を用いて、直列抵抗部と並列抵抗部にそれぞれ使用するチップ抵抗の最適選定を拡張ハーモン理論を導入することで決定した。また抵抗分圧器内の電界分布を均一化させ、チップーケース間の浮遊容量分布を簡素化するための電界シールド形状をシミュレーション解析で決定したことにより、拡張ハーモン理論を忠実に再現することが可能となり、理論上ではppmレベルの高精度な広帯域抵抗分圧器の開発を実現できた。分圧誤差評価システムの開発では、以前のシステムで問題となっていた数100 kHz以上での位相制御の不安定性に対して検討を行い、位相標準器と呼ばれる、位相特性に優れた2チャンネル信号発生器の導入を行うことで、位相不安定問題を解消するとともに、位相標準器の校正値を利用して、より優れた位相制御を可能とした。これにより、MHz帯での位相誤差評価に対して飛躍的な向上が見られた。また、今回の評価システムでは、位相標準器を導入したことにより、2出力の電圧精度が低下することを考慮し、システム全体の誤差を補正するための誤差補正方法についても新たな方法として考案し、より高精度な分圧誤差評価の可能性が期待できる。