[发明专利]一种超稳标准电阻

说明书

本申请公开了一种超稳标准电阻，包括：金属块承载体，设置有容置槽及容置孔，容置槽置放标准电阻模块，容置孔置放测温元件；导热绝缘片置于标准电阻模块与容置槽中间；加热片，贴置于金属块承载体上；加热电源，与加热片连接；绝热保温层，包覆金属块承载体及加热片；温度控制器，与加热电源电连接，用于检测所述标准电阻模块的温度，低于设定温度时，控制所述加热电源向所述加热片提供电流。标准电阻模块由多个同标称值电阻构成，该多个同标称值电阻通过多个串联、并联或并串混联方式连接，多个电阻间的温度系数、阻值偏差、漂移量值等能够相互抵消，标准电阻模块还通过全屏蔽结构进行屏蔽，从而保证了超稳标准电阻的稳定性达到10^‑8量级。

技术领域

本申请实施例涉及超稳标准电阻，尤其涉及一种小型化控温超稳标准电阻。

背景技术

标准电阻是电学计量最重要的标准器之一，主要用于量值传递，作为计量标准校准电阻测量仪表或低等级标准电阻器，由于电流的测量是通过标准电阻(分流器)将被测电流转换为可测量的电压信号，再由电压和电阻量值导出电流量值，因此标准电阻决定了电流测量的准确度，进而决定了功率和电能测量的准确度。实物电阻基准的量值为1Ω。

随着科技的发展，近年国际上已经采用量子化霍尔效应复现电阻基准的量值，围绕其发现和应用获得了诺贝尔物理学奖，其常用量值是12906.4037Ω，不确定度在10^-8～10^-9量级，需要由电桥将其通过1kΩ、100Ω、10Ω等高稳定度电阻逐级传递到1Ω实物电阻基准，因此没有短期稳定性10^-8量级的超稳电阻就不能实现量子电阻的传递；而当前实物电阻工作基准的年稳定性指标为5×10^-7，其稳定性不能在10^-8量级保存量子化霍尔效应复现的电阻量值。由于量子化霍尔电阻基准装置需要在液氦条件下运行，因此利用其进行电阻校准，成本极其昂贵，若没有超稳标准电阻保存量子电阻产生的量值，使得量子化霍尔电阻基准装置的运行成为常态，对于缺乏液氦资源的中国成为突出的技术问题。

标准电阻的稳定性是首要指标，电阻有温度系数，阻值都会随着温度变化，因此高等级的标准电阻首先需要解决内在温度系数这一突出问题，然后需要解决环境温度不稳定的问题。并且电磁干扰产生的感应电流是影响电阻测量稳定性的重要因素，高等级电阻需要通过屏蔽手段解决电磁干扰的问题。

目前的高等级标准电阻器的温度系数通常在10^-6量级，需要进一步减小；由于标准电阻有较大的温度系数，通常采用恒温油槽进行控温，这种结构存在体积大，操作不便的问题，目前也有采用电控温箱进行控温的方式，同样存在结构复杂，体积较大和使用不便的问题；高等级标准电阻的接线均为四端子结构，存在接线端子不能完全屏蔽的情况，进而使电阻测量受到电磁干扰的影响，成为10^-8量级电阻传递过程中的误差来源之一。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种超稳标准电阻。

根据本申请的第一方面，提供一种超稳标准电阻，包括：

金属块承载体，设置有容置槽及容置孔，所述容置槽置放标准电阻模块，所述容置孔置放测温元件；

导热绝缘片，设置于标准电阻模块与所述容置槽中间；

加热片，贴置于所述金属块承载体上；

加热电源，与加热片连接；

绝热保温层，用于包覆所述金属块承载体及所述加热片；

温度控制器，与加热电源电连接，其中的温度传感器用于检测所述标准电阻模块的温度，低于设定温度时，控制所述加热电源向所述加热片提供电流，即对所述金属块承载体进行加热；达到设定温度时控制加热电源不输出电流，所述加热电源与所述加热片之间没有加热电流。

在一些实施例中，所述标准电阻模块还包括：