溯源至脉冲驱动型交流量子电压的功率测量系统

来源：计量学报杂志2024年第11期北京时间：

作者：卢奇亮,周琨荔,韩琪娜,施杨,赵建亭,杨雁,徐磊,鲁云峰,黄璐,翟昌伟,屈继峰

单位：中国计量科学研究院,北京100029

摘要：搭建了基于脉冲驱动型约瑟夫森电压标准的交流功率测量系统。通过精密感应分压器和双级电流互感器、采样电阻将交流功率的电压和电流信号转换为两路1V以内的交流电压,采用切换开关的方式实现两路交流电压至两套交流量子电压标准的溯源。通过计算复数比值得到两路被校准交流电压之间的相位差,经角差修正后得到交流功率源中电压和电流的相位差。系统只需要一套电压比较模块,省去了专用相位测量模块,其相比于现有技术方案具有结构简单的优点。在电压220V、电流1A、频率60Hz、功率因数1.0的测试条件下,测量不确定度为5.6μW/VA (k=2)。所研制系统的测量结果与基于标准功率表的测量结果具有较好的一致性。相关研究可为溯源至脉冲驱动交流约瑟夫森电压标准,建立新一代宽频交流功率标准提供参考。相关研究工作可以为建立新一代溯源至宽频量子电压的交流功率基准提供参考。

关键词：电学计量;交流功率测量;脉冲驱动型约瑟夫森电压标准;切换开关;复数比值

基金资助：国家重点研发计划(2021YFF0603702); 国家市场监督管理总局科技创新人才计划(QNBJ202301); 中国计量科学研究院基本科研业务费(AKYRC2201,AKYRC2309)