基于約瑟夫森量子電壓的交流功率測量系統及方法研究

賈正森，王磊，徐熙彤，周天地，潘仙林，石照民，張江濤
中國計量科學研究院
摘要：基于約瑟夫森量子電壓標準設計了交流功率差分測量系統。通過分析差分采樣系統的誤差分布及誤差傳遞函數,提出換向差分測量方法,減小了差分采樣系統的增益誤差,提高了電壓幅值測量準確度;通過分析衰減系數η,證明了采用換向差分測量較容易實現10-7量級電壓幅值測量。通過評估差分采樣系統零相位,結果證明了差分采樣系統具有較好的相位測量穩定性。分析了交流功率差分測量系統的不確定度分量,評估了功率因數為1. 0,0. 5 L和0. 5 C時的功率測量不確定度,通過與國家交流功率基準裝置進行實驗比對,證明了基于約瑟夫森量子電壓交流功率測量系統不確定度評估的合理性。