交流量子电压标准研究综述

相比于传统的实物电压标准,基于约瑟夫森效应建立的交流量子电压标准,具有复现性好、稳定性高和不确定度低等优点。从物理原理、存在问题以及应用价值等角度出发,梳理、归纳先后发展起来的可编程约瑟夫森电压标准和脉冲驱动的交流约瑟夫森电压标准,并比较这两种量子电压标准的计量性能,介绍我国构建交流量子电压标准的现状及进展。     

直流电能计量溯源体系的完善探讨

本文对比了直流电能与交流电能计量溯源体系现状,介绍了直流电能计量技术法规完善情况以及直流电能计量标准装置研制情况,并研究提出了直流电能计量器具检定系统表框图设想,探讨了直流电能计量溯源体系的完善方案.     

交流约瑟夫森电压标准系统的介绍

本文介绍了交流约瑟夫森电压标准系统的性能。该系统是一种新型的交流量子电压计量装置,用于校准常用的直流和交流电压标准。通过测试几个福禄克5700A系列校准器,其电压为10V,频率是1k Hz了解到该系统在工业环境中的性能和操作方法。交流电压标准的测量不确定度小于1×10-6     

中国计量科学研究院量子电压基准研究与发展综述

对中国计量科学研究院(NIM)研究建立的约瑟夫森量子电压基标准及相关应用研究情况进行了综述。NIM自1993年研究建立了国家量子电压基准，之后进行了与国际计量局的1 V和10 V的两次现场比对，比对一致性的相对不确定度均小于1.1×10^-10。重点描述了NIM建立可编程量子电压基准(PJVS)的研究工作，以及以此为基础合成交流量子电压和交流标准源量值传递的进展情况，并介绍了对PJVS进行的一些创新和应用拓展的工作。     

10kV/1000A高压电能计量标准及其量值溯源的研究

为了保证高压电能测量量值的准确可靠,提出了建立10kV高压电能计量标准及其量传系统的新方法,以实现高压电能计量器具的室内计量检定,进而实现电网高压电能计量器具的量值溯源。基于I/V和V/V技术,研制了高压电能计量标准,并对研究成果进行了不确定度分析及溯源验证,其三相电能的测量准确度达到0.02%;以高压电能计量校准装置作为被检对象,其三相电能的测量准确度在功率因数PF为0.5时达到0.12%。     

约瑟夫森电压标准的国际比对

不同国家的六个计量实验室用齐纳二极管作为传递电压标准进行了电压标准的国际。比对结果在测量不确定度内是吻合的，它仅受齐纳稳定性的限制。对于１．１０８Ｖ的输出而言，数据与线性回归拟合具有０．０４７μＶ的残余标准偏差。从而有可能据此证实西班牙ＴＰＹＣＥＡ新１Ｖ约瑟夫森电压标准的性能。     

1000 kV标准电压互感器量值溯源方法的研究

电压互感器是电力网络进行电能计量和电力保护的关键设备.随着国家超高压输电网、特高压输电网快速搭建,1 000kV输电网成为输电网的骨干网架,特高压电压互感器是特高压输电网中特高压GIS设备中重要设备,它的可靠、稳定需要通过同电压等级的标准电压互感器对其进行校准溯源.文章介绍了一种方法,通过110 kV双级标准电压互感器...     

基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究

基于约瑟夫森量子电压标准设计了交流功率差分测量系统。通过分析差分采样系统的误差分布及误差传递函数,提出换向差分测量方法,减小了差分采样系统的增益误差,提高了电压幅值测量准确度;通过分析衰减系数η,证明了采用换向差分测量较容易实现10-7量级电压幅值测量。通过评估差分采样系统零相位,结果证明了差分采样系统具有较好的相位测量稳定性。分析了交流功率差分测量系统的不确定度分量,评估了功率因数为1.0,0.5 L和0.5 C时的功率测量不确定度,通过与国家交流功率基准装置进行实验比对,证明了基于约瑟夫森量子电压交流功率测量系统不确定度评估的合理性。     

1V及10V约瑟夫森结阵电压标准

为建立国家法定电压基准,中国计量科学研究院(NIM)对1-V和10-V约瑟夫森串联结阵电压标准进行了研究。其中结阵分别是由德国的PTB,日本的ETL,美国的NIST和韩国的KRISS提供的。采用的微波源是一个锁定到10MH_z频率标准上的高稳定高功率的85GH_z的G_aA_s耿氏管振荡器。所获得的1_v和10-V电压的总不确定度分别是9E-9和6E-9。     

我国率先成功研制高压电能计量标准

本刊讯日前,由中国计量科学研究院牵头承担完成的"十一五"国家科技支撑计划项目课题"高压电能计量标准及量值溯源关键技术研究"顺利通过国家质检总局组织的专家验收。课题组在国际上首次建立了10kV、35kV、110kV高压电能计量标准装置及现场校准装置,     

AC power & energy standard — NPLI measurement, calibration & testing

AC power & energy standard of National Physical Laboratory, India (NPLI) is responsible for maintenance of national measurement standard of ac power & energy and international traceability through intercomparisons. It serves as the basis for dissemination of traceability in measurement through high level calibration and measurement services to the various user organizations in the country. It also supports and helps the industries in improving the measurement assurance systems through interlaboratory proficiency testing (PT) program and in solving actual field problems. Power measurement at zero power factors using zero power factor standards is described as it is used in intercomparison. The performance of energy meters under the various influence quantities is described as a service to the industries.     

一种新型的交流阻抗计量标准装置

为解决任意阻抗模与阻抗角的交流阻抗的溯源问题,研制了一套新型交流阻抗标准装置,由交流阻抗标准源及交流阻抗标准表组成,在100Hz~1MHz、0.1Ω~1kΩ范围,可对RLC数字电桥、交流阻抗和实物阻抗进行校准,技术指标可以达到0.01%。采用直接测量法、替代测量法和等电位测量法,将交流阻抗标准溯源到实物阻抗标准、电压比例标准和相位标准上,形成了一条完整的交流阻抗溯源链。     

Traceability of Measurements of the Energy Parameters of Laser Beams

Measurement Techniques - A conceptual approach to the traceability of measurements of the energy (power) of laser beams during calibration of means of measurement to standards is formulated,...     

毫瓦级超声功率传递标准的研制

针对各类毫瓦级超声功率计的量值溯源问题,选用压电陶瓷材料,根据其压电效应原理,设计为厚度伸缩振动模式,采用能陷技术及真空镀膜等技术工艺,制作了一系列1MHz、3MHz、5MHz的园片形单元超声换能器,并研制与之配套的阻抗匹配器,与功率信号源等,组成一套毫瓦级超声功率传递标准。该套标准经济实用、性能可靠稳定,重复性好,有效地解决了毫瓦级超声功率计的量值溯源问题。     

显示屏闪烁率与响应时间计量标准装置的研制

介绍了显示屏闪烁率和响应时间的测量方法,并根据平板显示行业所特有的溯源需求进行校准装置的设计,研制出内置函数信号发生器的亮度、闪烁率和响应时间可调的标准屏,搭建了包括标准屏、高速光度探头和高精度示波器的显示屏闪烁率计量标准装置,对装置的计量特性进行研究,并对装置的测量结果进行验证。研究结果表明,该校准装置满足计量标准的溯源要求,可用于显示屏闪烁率和响应时间的校准。     

三角波调制式时分割交流功率测量误差的仿真估计

三角波调制式时分割交流乘法器广泛应用在电功率和电能量的测量中。本通过建立该种乘法器的数学模型和仿真模型，详细分析了被测信号的外部参数三角波调制式时分割乘法器的内部参数变化对交流功率测量误差的影响。中所得的分析结论及误差曲线对使用、分析和设计该原理的功率电能仪器具有指导意义。     

Measurement accreditation

Reliable measurement underpins most of the activities of mankind, including manufacturing, service industries and the health service. For example, measuring instruments are used throughout manufacturing processes to ensure the quality of the product is satisfactory. It is essential for international trade that all measuring instruments throughout the world should be based on a compatible system of measurement; this is achieved by calibration and traceability. Traceability is the process by which measurements are related through an approved chain of comparisons to national and international standards. This paper describes the techniques used in the assessment of electrical measurement laboratories so as to provide assurances that the chain of measurement traceability is unbroken     

Traceability of photocurrent measurements to electrical standards

In detector output-signal measurements, where the measurement uncertainty critically impacts the total uncertainty of a detector-based radiometric scale realization, traceability of the photocurrent measurement to SI traceable electrical standards is needed. A reference photocurrent-to-voltage conversion scale has been developed and described here. The new standard has internal reference resistors for all signal-gain selections to decrease noise pickup of traditionally used external reference resistors. The internal resistors were calibrated by the NIST Quantum Electrical Metrology Division against standard resistors. Using the substitution method, the reference photocurrent-to-voltage conversion scale was transferred from the converter standard to other converters up to a maximum signal-gain of 10¹⁰ V/A with an expanded uncertainty of 0.013% (k=2). The DC conversion scale was extended to AC mode signal-gain calibrations where the photocurrent measurement uncertainty is 0.05% (k-2).