我与“高精度”的情结

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从小就对电的东西感兴趣，喜欢鼓捣电池、灯泡、线圈等，做过矿石机。但由于当时物质条件缺乏，手电筒就是很多人家里主要的家用电器了，有时连一段电线都不容易找到，因此实现对“电”的爱好困难重重。当时笔者最得意的一件DIY作品是一个远控的夜间照明灯，用于黑天看表——家里唯一的一个座表放在桌子上，小灯泡和电池放在旁边，用漆包线绕房间转半圈，引出自制的按钮开关放在炕沿下，晚间或早晨想看表就按一下，非常方便。 当然，小时候对电的认识很肤浅，只知道通和断、开和关，没有量的概念。后来由于想装单管收音机，买了一些零件，包括电阻、二极管和三极管，了解了什么是电压、电流和电阻的概念，也逐渐有了测量这些数值的想法。20世纪70年代初期，父亲对我的爱好非常支持，有一天把他单位的一只万用表借到家里，这个借来的万用表让我兴奋不已！整天拿着表测测这个测测那个，测量在水里加醋加盐的电阻，也去实验在土豆上插上金属看是否有电压出来。到了最后，我更多的好奇集中到了这只表本身。偷偷把表拆来一看，就好像进入了一个新的世界。以前见过最好的电阻也就是5%的，而那只表里面的电阻都是1%的！从那时开始，我与“高精度”结下了不解之缘。 从20世纪70年代接触到0.1%的电阻，到90年代接触到0.01%电阻，再到从日本买来4位半的横河万用表，我对高精度的关注在忙碌的学习、工作之中延续着。90年代末期，我无意间“淘”到了一个HP34401A六位半台式万用表，随着对这个表的了解和使用，我的基准知识也逐步积累起来。 追求就是这样的永无止境，有了好电阻、电压和频率基准，总是想找更好的表去测试，而一旦有了更好的表，就要找更好的标准了。对于频率的关注也是一样，开始是有了温补的晶体振荡器，后来有了恒温晶体振荡器。一旦有了高档的频率计，恒温晶体振荡器又不够了，进而考虑铷原子钟/模块了。在关注基准的这个圈子里，现在居然有人在盯着铯原子钟和JVS低温超导电压基准呢。 很多人曾经问我，搞那么高的精度、小数点后面那么多零到底有什么用？这的确很难用一两句话来回答，因此我一般只是一带而过：一个字：玩，两个字：爱好。静下心来自己想一想，无非是一种高精度情结，是一种追求完美、追求极限的心态。试想一下，我们周边能看到的东西，几千年后绝大部分就不存在了，但能找到一些基准，它们在几万年后仍然保持基本不变，这样才有“永流传”的味道，搞出这样的基准才有成就感。当然，我们不会真的等到几万年后才去看这些基准是否改变了，而是用高分辨、高准确的仪器和方法，在较短时间内察觉出非常微小的变化，这样就可以推算出其老化来。另外一方面，与这些高精密的仪器打交道，才能知道什么是热噪声、什么是起伏、什么是热电动势，而这些概念在一般的宏观测试中是可以忽略的。 有这种爱好的人并不多。在网络不发达的以前，基本上碰不到所谓志同道合者，因此我一直在想，是否喜欢这东西的人就我自己呢？我怎么这么另类呢？当然现在不同了，通过网络还是发现了很多“同好”，尽管圈子小，但起点都比较高，而且大多身怀绝技。有人是维修精密仪器的高手，无论是多么难查的问题，东西到了他们手上，就很有信心会被修好；有人在理论上和电路分析上很拿手，可以设计制作自己的6位半万用表，其性能不亚于大厂的产品；更多的人在各种DIY上都有自 己的绝活，做出的东西好用、高性能，还挺好看的。我们互相交流，共享信息，共同DIY标准，并有自己的论坛（38度发烧论坛）和群。我们的下一个目标是——制作自己的10V固态电压基准和10kΩ电阻基准，要在性能上挑战Fluke的732B和742A。 每天工作之余，进入一片开阔而相对荒芜的高精度领域，真乃人生一大幸！