[发明专利]一种基于二点Delta法的高温超导材料转变温度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于二点Delta法的高温超导材料转变温度测量方法，将被测高温超导材料放置在密闭真空室内，通过制冷设备对被测高温超导材料制冷，通过恒流源为被测高温超导材料施加电流，其中施加的电流为换向电流，由上位机实现并控制，同时通过电压测量仪将被测高温超导材料的电压数据发送给上位机，温度测控仪接收并显示温度传感器测得的被测高温超导材料温度发送给上位机。上位机将接收的温度数据与电压数据利用二点Delta法进行处理并保存，生成被测高温超导材料电阻随温度的变化曲线，由此确定被测高温超导材料的超导转变温度。通过本发明实现高精确测量高温超导材料转变温度，且为高温超导材料转变温度高精确测量的高可靠性和自动化提供了保证。

主权项

本发明一种基于二点Delta法的高温超导材料转变温度测量方法，其特征在于：通过下述步骤来实现：步骤1：放置待测高温超导材料；在真空低温环境中放入被测高温超导材料；步骤2：连接设备；真空室与制冷设备相连，被测高温超导材料采用四线法与恒流源与电压测量仪相连，其中恒流源通过与四根引线中外侧两根与被测高温超导材料相连，电压测量仪通过另外两根引线相连，温度传感器与温度测量仪相连，温度传感器放置于真空室内，位于被测高温超导材料处；上位机内设置的PCI开关量卡输出端与恒流源的外部控制接口相连；上位机与温度测量仪相连；步骤3：开启制冷设备、上位机、电压测量仪、电压测量仪、恒流源，进行高温超导材料转变温度的测量；a、真空室内降温；通过制冷设备为真空室内部降温；b、获得被测高温超导材料在温度T1时的电压V1；通过温度测量仪采集t1时刻温度传感器测量得的真空室内温度T1，并发送给上位机进行保存；同时，通过恒流源为被测高温超导材料施加正向或反向电流I1，使被测高温超导材料两端产生电压，通过电压测量仪测量并显示被测高温超导材料在温度T1时的电压V1，并将测量到的数据发送给上位机进行保存；c、恒流源换向；随后通过PCI开关量卡的TTL电平输出进而控制恒流源换向输出，使恒流源为被测高温超导材料施加反向或正向的电流I2，且I2＝I1；d、获得被测高温超导材料在温度T2时的电压V2；通过温度测量仪采集t2时刻温度传感器测量得的真空室内温度T2，并发送给上位机进行保存；同时，通过电压测量仪测量并显示被测高温超导材料在温度T2时的电压V2，并将测量到的数据发送给上位机进行保存；e、获得被测高温超导材料在温度T1与温度T2时的平均电阻值；上位机根据接收到的电压V1与V2，通过二点Delta法进行数据处理：根据V1＝IR+Vr；V2＝‑IR+Vr，将V1与V2联立方程组，得到被测高温超导材料在t1时刻与t2时刻的平均电阻值R＝(V1‑V2)/2I，并进行保存；其中，Vr为产生的热电势和干扰噪声；步骤4：得到被测高温超导材料电阻随温度的变化曲线；循环进行步骤3，通过上位机将得到的高温超导材料的平均电阻值与温度数据进行保存，并生成被测高温超导材料电阻随温度的变化曲线。