计算电容屏蔽电极位移测量的不确定度评估

作     者：王建波 殷聪 钱进 刘忠有 黄璐 杨雁 陆祖良 WANG Jian-bo;YIN Cong;QIAN Jin;LIU Zhong-you;HUANG Lu;YANG Yan;LU Zu-liang

作者机构：中国计量科学研究院北京100029 

出 版 物：《计量学报》 (Acta Metrologica Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      面：437-444页

学科分类：08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFF0200302 2016YFF0200105) 

主　　题：计量学 计算电容 位移测量 锁定干涉仪 不确定度评估 屏蔽电极 

摘      要：计算电容是电学阻抗单位复现的基准装置,是电容、电感和交流电阻的溯源依据。它是电磁计量领域内除量子电压、量子电阻基准之外准确度最高的装置。计算电容装置实现微小电容值(0.2至0.6 pF)精确测量的关键在于对其屏蔽电极位移的高准确度测量。从计算电容屏蔽电极位移测量的基本原理出发,系统分析了屏蔽电极位移测量结果的影响因素,具体包含Fabry-Perot干涉仪的锁定、稳频激光波长的实时校准、残余气体折射率影响、测量余弦误差以及Gouy相位修正,结合计算电容测量结果的复现性,得到屏蔽电极位移测量的相对标准不确定度为4.7×10^(-9)。