Устройство для измерения отношений сопротивлений

404028 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских,Республик.Кл,б 506/1.8-10) аявлено 21.1 Ч,1972 (присоединением заявки Гощааротеенный омитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(088,8) ллетень43 Опубликовано 26.Х.1973. Дата опубликования описания 27.П 1.1 Автор изобр Мазуров и Э, 3, Розенсо К, А. Красно ия Заявитель ИЗМЕРЕНИЯ ОТИВЛЕНИЙ УСТРОЙСТВО ОТНОШЕНИЙ 2 реной ов. еого роьб. Кгде -2 е 5вант магнитного потока ратора СВЧ 7жозефсона 6. частота гещего узел лении , что.ротив- делах оти таизмеряемых сопулятором токаения 11,=1 г наичалось от У,ток в цепи еняется ре ние напряж г) не отл Затем 3,4 из бы паде ленин 3 пр Изобретение касается точных электрических измерений и может быть использовано для калибровки делителей напряжения, измерения отношений сопротивлений, в особенности при разработке и использовании измерительных схем при температурах жидкого гелия.Известное устройство для измерения отношений сопротивлений компенсационным методом содержит источник постоянного тока, регулятор тока, измеряемые сопротивления и потенциометр.Погрешность измерения отношения сопротивлений определяются погрешностью потенциометра, которая составляет 5 - 110 - %.Известное устройство для измерения отношений сопротивлений характеризуется невозможностью получения погрешности имерения отношений сопротивлений менее 5 10 в %, невозможностью измерения отношений сопротивлений менее 0,1 - 0,01 ом с погрешностью менее 5 10-% из-за трудности стабилизации токов 10 в 1 а; трудностью применения при низких температурах из-за термо-э.д.с., возникающих в выводах из криостата, и их нестабильности.Для повышения точности измерения предлагаемое устройство выполнено двухканальным, причем каждый канал снабжен узлом Джозефсона с генератором СВЧ и схемой питания, подключенным через регистрирующий прибор к измеряемому сопротивлению, при этом гулируемый источник тока связан обрат связью с одним из регистрирующих прибор На чертеже показана принципиальная с 5 ма предлагаемого устройства. Устройство содержит источник постоянн тока 1, регулятор тока 2, измеряемые соп тивления 3, 4, регистрирующие приборы (ну индикаторы) 5, 5, узлы Джозефсона 6, 6,О лучаемые генераторами СВЧ 7, 7 и схемы тания 8, 8 узлов Джозефсона. Устройство работает следующим образом При помощи схемы питания 8 ток через у Джозефсона 6 выбирают соответствующ 5 ступени с номером пвольт-амперной хар теристики узла Джозефсона 6 (причем пи и, Гвыбирают так, чтобы -= - ). При э лр Й напряжение на узле Джозефсона 6 равно О л У 1 - и,2 еИзд.174 Тираж 755 Типографии, пр, Сапунова, 2 чувствительности нуль-индикатора 5. Затем узел Джозефсона 6 подключается,к измеряемому сопротивлению 4 (1 Ц и при помощи схемы питания 8 ток через узел Джозефсона 6 выбирают соответствующим ступени пн на вольт-амперной характеристике узла Джозефсона 6, и перестройкой частоты 2 генератора 7 добиваются равенства напряжения на узле Джозефсона 6, равногоЬУ, = пя2 е падению напряжения Он=УМ на сопротивлении 3 (Р), При этом отношение сопротивлени 11.3 и 4 равно Таким образом, при измерении отношений сопротивлений предлагаемым устройством отношение сопротивлений 3 и 4 зависит только от отношения номеров ступеней п вольт-амперной характеристики узла Джозефсона 6 и отношения частот м, и 2 облучения узла Джозефсона 6 генератором СВЧ 7. Так как частота генератора СВЧ,может быть измерена с погрешностью менее 1 10-/о и известны нуль индикаторы с чувствительностью порядка 10-"в, то измерение отношений сопротивлений может быть выполнено с помощью предлагаемого устройства с погрешностью менее 110 - %. Кроме того, другие существующие устройства для измерения отношений сопротивлений, например мосты, позволяющие получить погрешность измерения отношений со 4противлений не хуже 1 10-"/в, используются для измерения отношенийсопротивлений,кратных 10 (или очень близких к 10). Известными устройствами практически невозможно с высокой точностью измерить отношения сопротивлений, не кратных 10, так как для этого необходимо иметь большой набор точных сопротивлений. Предлагаемым устройством можно измерять любые отношения сопротивлений.10 Все сказанное относится,к работе устройства, выполненного с одним каналом, когда узел Джозефсона подключен сначала к сопротивлению 3 (г), а затем к сопротивлению 4 (Й).15 При выполнении устройства двухканальнымможно одновременно сравнивать напряжение двух каналов и исключить влияние нестабильности источника постоянного тока на точность измерения отношения сопротивлений.20 Предмет изобретения 25 Устройство для измерения отношений сопротивлений, содержащее контур, состоящий из последовательно соединенных источника постоянного тока, рогулятора тока, двух измеряемых сопротивлений, и два регистрирую- ЗО щих прибора, отличающееся тем, что, с цельюповышения точности измерений, оно выполнено двухканальным, причем каждый канал снабжен узлом Джозефсона с генератором СВЧ и схемой питания, подключенным через 35 регистрирующий прибор к измеряемому сопротивлению, при этом регулируемый источник тока связан обратной связью с одним из регистрирующих приборов.