基于約瑟夫森量子電壓的交流功率測量系統(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
中國計量科學研究院
摘要：基于約瑟夫森量子電壓標準設(shè)計了交流功率差分測量系統(tǒng)。通過分析差分采樣系統(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,提高了電壓幅值測量準確度;通過分析衰減系數(shù)η,證明了采用換向差分測量較容易實現(xiàn)10-7量級電壓幅值測量。通過評估差分采樣系統(tǒng)零相位,結(jié)果證明了差分采樣系統(tǒng)具有較好的相位測量穩(wěn)定性。分析了交流功率差分測量系統(tǒng)的不確定度分量,評估了功率因數(shù)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(tǒng)不確定度評估的合理性。