基于約瑟夫森量子電壓的交流功率測(cè)量系統(tǒng)及方法研究

賈正森，王磊，徐熙彤，周天地，潘仙林，石照民，張江濤
中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
摘要：基于約瑟夫森量子電壓標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了交流功率差分測(cè)量系統(tǒng)。通過(guò)分析差分采樣系統(tǒng)的誤差分布及誤差傳遞函數(shù),提出換向差分測(cè)量方法,減小了差分采樣系統(tǒng)的增益誤差,提高了電壓幅值測(cè)量準(zhǔn)確度;通過(guò)分析衰減系數(shù)η,證明了采用換向差分測(cè)量較容易實(shí)現(xiàn)10-7量級(jí)電壓幅值測(cè)量。通過(guò)評(píng)估差分采樣系統(tǒng)零相位,結(jié)果證明了差分采樣系統(tǒng)具有較好的相位測(cè)量穩(wěn)定性。分析了交流功率差分測(cè)量系統(tǒng)的不確定度分量,評(píng)估了功率因數(shù)為1. 0,0. 5 L和0. 5 C時(shí)的功率測(cè)量不確定度,通過(guò)與國(guó)家交流功率基準(zhǔn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比對(duì),證明了基于約瑟夫森量子電壓交流功率測(cè)量系統(tǒng)不確定度評(píng)估的合理性。