SU879487A1 - Device for measuring infralow voltages - Google Patents
Device for measuring infralow voltages Download PDFInfo
- Publication number
- SU879487A1 SU879487A1 SU802878124A SU2878124A SU879487A1 SU 879487 A1 SU879487 A1 SU 879487A1 SU 802878124 A SU802878124 A SU 802878124A SU 2878124 A SU2878124 A SU 2878124A SU 879487 A1 SU879487 A1 SU 879487A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- amplitude
- detector
- frequency
- parameter
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
Изобретение относитс к технике измерени инфранизких электрических напр жений ниже 10 В с использованием влени сверхпроводимости и эф фекта Джозефсона в слабосв занных сверхпроводниках. Известны автокомпенсационные воль метры инфранизких напр жений, в кото рых в качестве нуль-органа используютс сверхпровод щие квантовые интерференционные датчики - сквиды, со держащие сквид, злектронную схему усилени , детектировани и.фильтрации .сигнала со сквида, выходной изме рительный прибор, цепь компенсации и св занную со сквидом катушкуиндук тивности, к зажимам которой подключено измер емое напр жение f 1 , Информаци об измер емом напр жении в таких воль.тметрах представлена в ана логовой форме, что вл етс недостат ком. Известен также вольтметр инфраниз ких напр жений, содержащий частичнорезистивный сквид (ресквид), св занный индуктивно с колебательным контуром , подключенным к усилителю высокой частоты, на. выходе которого, включен.: амплитудный детектор и частотомер 2, На ресквид подаетс магнитный поток высокочастотной (ВЧ) накачки от отдельного генератора, подключенного к катушке, индуктивно св занной с ресквидом. Измер емое напр жение прикладываетс к резистивному участку рёсквиду. Генератор, усилитель и детектор образуют блок ВЧ-накачки, который может быть реализован и другими средствами , например без генератора, когда дп ВЧ-накачки используетс автогенераци усилител . Этот вольтметр вл етс цифровым, причем измер емое напр жение преобразуетс в частоту в ресквиде в соответствии с соотношением Джозефсона fj Ux/%,The invention relates to a technique for measuring infra-low electrical voltages below 10 V using the phenomenon of superconductivity and the Josephson effect in weakly coupled superconductors. Autocompensation volts of infra-low voltages are known, in which superconducting quantum interferential interference sensors are used as a null organ — squid, containing a squid, an electronic amplification circuit, detection and filtering of a squid, an output meter, a compensation circuit and SQUID-inductance coil, to the terminals of which the measured voltage f 1 is connected. The information on the measured voltage in such volts meters is presented in an analog form, which is a disadvantage. An infra-low voltage voltmeter is also known, which contains a partially resistive squid (rescued), which is inductively coupled to an oscillating circuit connected to a high-frequency amplifier, on. the output of which includes: an amplitude detector and a frequency meter 2; The rescued is fed with a high-frequency (HF) pump magnetic flux from a separate generator connected to a coil inductively coupled to the rescued. The measured voltage is applied to the resistive section of the equestrian. The generator, amplifier, and detector form an RF pump unit, which can be implemented by other means, for example, without a generator, when the autogeneration of the amplifier is used for RF pumping. This voltmeter is digital, and the measured voltage is converted to a frequency in a rescue according to the Josephson ratio fj Ux /%,
где f - частота джозефсоновскон генерации; d напр жение на переходеwhere f is the Josephson oscillation frequency; d voltage at junction
Джозефсона (Ь/2е 2,07-. - квантJosephson (b / 2e 2.07-. - quantum
магнитного потока. Джозефсоновска генераци модулирует с частотой f-j импеданс ресквида что приводит к амплитудной модул ции напр жени на контуре. После усилени и детектировани этого напр жени на выходе детектора блока ВЧ-накачки по вл етс переменное напр жение с частотой fj. Частота f-i измер етс частотомером. Ввиду того, что частота f пропорциональна U, а коэффициент пропорциональности обратна величина от кванта магнитного потока, т.е. вл етс мировой посто нной, то калибровка вольтметра не требуетс . Информаци об измер емом напр жении представл етс в этом вольтметре в цифровой форме.magnetic flux. The Josephson generation modulates with the frequency f – j the resqued impedance, which leads to amplitude modulation of the voltage on the circuit. After amplifying and detecting this voltage, a variable voltage with a frequency fj appears at the output of the detector of the RF-pump unit. The frequency f-i is measured by a frequency meter. In view of the fact that the frequency f is proportional to U, and the proportionality coefficient is the inverse of the magnetic flux quantum, i.e. is the world constant, then the calibration of the voltmeter is not required. Information on the measured voltage is represented in this voltmeter in digital form.
Амплитуда огибающей модул ции напр жени на контуре зависит от гистерезисного параметра ресквидаThe amplitude of the voltage modulation envelope on the circuit depends on the hysteresis parameter of the resquad
1 21Р ,1 21P
где L . - индуктивность ресквида, where is l. - inductance reskvida,
1скритический ток перехода Джозефсона, вход щего в рескйид.1 is the critical current of the Josephson junction, which enters the reskyd.
Дл нормальной работы прибора необходимо , чтобы параметр t находилс в Некотором заданном интервале, так Как от и зависит а.мплитуда сигнала, поступающего на частотомер. При уменьшении параметра К ниже I реек- вид переходит в так называемый безгистерезисный режим работы, и сигнал на выходе детектора уменьшаетс -. При этом частотомер, входное пороговое устройство которого настроено на уровень сигнала при допустимом значении параметра Е, не в состо нии измерить частоту f-j.For normal operation of the instrument, it is necessary that the parameter t be in a certain predetermined interval, since, as and depends on the amplitude of the signal fed to the frequency meter. When the parameter K decreases below I, the rack switches to the so-called hysteresis-free mode of operation, and the signal at the detector output decreases -. In this case, the frequency meter, whose input threshold device is tuned to the signal level with a permissible value of the parameter E, is not able to measure the frequency f-j.
В гистерезисном режиме работы ресквид при К 1) увеличение параметра сверх допустимого значени также сопровождаетс уменьшением амплитуды сигнала, что приводит вначале к сбо м частотомера, а при далнейшем росте 6- к полной нечувствительности частотомера к сигналу.In the hysteresis mode of operation, the rescive at K 1) an increase in the parameter above the permissible value is also accompanied by a decrease in the signal amplitude, which leads first to a loss of the frequency meter, and with a further increase of 6 to the full insensitivity of the frequency meter to the signal.
Параметр может измен тьс как в процессе непрерывной работы ресквида , например под действием изменений температуры в криостат.е, так и в результате термоциклировани The parameter can be changed both in the process of continuous operation of the rescue, for example, under the effect of temperature changes in the cryostat, and as a result of thermal cycling.
от комнатной температуры до гелиевой при многократных погружени х рескви .да в криостат. Отсутствие контрол параметра в известном вольтметреfrom room temperature to helium with multiple immersions of a resistor in a cryostat. No parameter control in a known voltmeter
не позвол ет судить о качестве ресквида и о достоверности измерений, что вл етс недостатком известного устройства.It does not allow to judge the quality of the resqued and the reliability of the measurements, which is a disadvantage of the known device.
Цель изобретени - повышение достоверности измерени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the measurement.
Эта цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени инфранизких напр жений, содержащее частично резистивный сквидд, -индуктивно св занный с колебательным контуром, подключенным к блоку высокочастотной накачки, включающему в себ последовательно соединенные усилитель высокой частоты и детектор, на выходе This goal is achieved by the fact that in a device for measuring infra-low voltages, containing a partially resistive SQUID, is inductively coupled to an oscillatory circuit connected to a high-frequency pumping unit, which includes a series-connected high-frequency amplifier and detector, at the output
которого включен частотомер и входные зажимы, подключенные к резистивной части ресквида, введены два амплитудных детектора, конденсатор, аналоговый делитель и показывающийof which the frequency meter and input terminals connected to the rescvid resistive part are included, two amplitude detectors, a capacitor, an analog divider and indicating
прибор, вход одного амплитудного детектора соединен с выходом блока высокочастотной накачки, вход другого, амплитудного детектора соединен с входом первого амплитудного детектора через конденсатор, выходы амплитудных детекторов соединены с входами аналогового делител , вьшод которого подключен к показывающему прибору , причем выход первого амплитудного детектора подключен к входу Делимое аналогового делител .the device, the input of one amplitude detector is connected to the output of the high-frequency pumping unit, the input of the other amplitude detector is connected to the input of the first amplitude detector through a capacitor, the outputs of the amplitude detector are connected to the inputs of the analog divider, the detector of which is connected to the indicating device, and the output of the first amplitude detector is connected to input divisible analog divider.
На чертеже изображена структурна схема предлагаемого устройства.The drawing shows a structural diagram of the proposed device.
Устройство дл измерени инфранизких напр жений состоит из ресквида 1 с переходом 2 Джозефсона и зажимами 3 дл подачи измер емого напр жени . Ресквид I индуктивно св зан с катушкой 4 индуктивности колебательного контура 5, подключенного кThe device for measuring infra-low voltages consists of a resquad 1 with a 2 Josephson junction and clamps 3 for supplying the measured voltage. Reskquid I is inductively coupled to coil 4 of an inductance of an oscillating circuit 5 connected to
5 входу усилител 6 высокой частоты, работающего в автогенерационном режиме . На выходе усилител 6 включен детектор 7. Усилитель 6 и детектор 7 составл ют блок 8 высокочастотной5 input amplifier 6 high frequency operating in auto-generation mode. At the output of amplifier 6, detector 7 is turned on. Amplifier 6 and detector 7 comprise a high-frequency block 8
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802878124A SU879487A1 (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Device for measuring infralow voltages |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802878124A SU879487A1 (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Device for measuring infralow voltages |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU879487A1 true SU879487A1 (en) | 1981-11-07 |
Family
ID=20875771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802878124A SU879487A1 (en) | 1980-02-06 | 1980-02-06 | Device for measuring infralow voltages |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU879487A1 (en) |
-
1980
- 1980-02-06 SU SU802878124A patent/SU879487A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3085566A (en) | Apparatus for measuring the electrical response of living tissue | |
US4823087A (en) | Salimeter | |
Cutkosky | An ac resistance thermometer bridge | |
US3434053A (en) | Circuits for an electrical rms measuring instrument | |
SU879487A1 (en) | Device for measuring infralow voltages | |
US4321544A (en) | Method and improved apparatus for obtaining temperature-corrected readings of ion levels and readings of solution temperature | |
US2832046A (en) | Magnetic flux method of and means for measuring the density of direct current | |
US3448378A (en) | Impedance measuring instrument having a voltage divider comprising a pair of amplifiers | |
US3458803A (en) | Apparatus and method for directly measuring capacitance and dissipation factor of capacitors | |
US2769957A (en) | Comparator | |
US3593118A (en) | Apparatus for measuring the electrical conductivity of liquids having dielectric-faced electrodes | |
US3068410A (en) | Expanded scale electrical measuring system having high temperature stability | |
US2923880A (en) | Apparatus for impedance measurements | |
Gearhart Jr et al. | Simple high‐stability potentiometric ac bridge circuits for high‐resolution low‐temperature resistance thermometry | |
US2784375A (en) | Circuit resonance indicator | |
JPS59148855A (en) | Measuring device for conductance of epidermal horny layer | |
RU1774288C (en) | Method of measurement of electromagnetic field strength | |
US3525931A (en) | Radio frequency apparatus for measurement of plasma conductivity | |
US2701337A (en) | Time constant meter for tuning forks and the like | |
SU1425431A1 (en) | Eddy-current thickness gauge | |
Clark et al. | A nonsuperconducting detection system for low level dc voltages | |
SU635432A1 (en) | Hf ac voltage reproducing arrangement | |
SU758020A1 (en) | Magnetometer | |
SU1048434A1 (en) | Device for measuring ferromagnetic material static magnetic parameters | |
SU993365A1 (en) | Device for measuring internal resistance of electrochemical current source |