可靠可溯源的交流電壓測量

發布時間:2019年12月27日

伏特是國際單位制(SI)電勢能的單位,表示電流流動所需的能量。根據通用一致性,直流電壓測量能夠溯源到標準伏特單位,但是交流電壓測量卻無法溯源。

為了解決這一測量難題,歐洲計量創新與研究計劃(EMPIR)“基于頻譜純約瑟夫森電壓的波形計量”項目(QuADC)研發了可靠且可溯源的交流電壓測量系統,首次為制造需要快速模擬數字轉換的產品提供計量能力。該項目的成果將支持電能質量測量的可溯源性,從而提高整個歐洲的電網效率。

項目研發出新的基于量子的交流電壓測量系統,通過使用國際單位制(SI)中伏特的約瑟夫森效應表示法,確保全球一致性且不受任何物理約束,使交流電壓測量直接溯源到SI。

研究團隊優化了新系統的光電二極管安裝程序,使其更加可靠。實際上,這項技術已得到電氣與電子工程師協會(IEEE)的關注,并登上其期刊《IEEE關于組件,包裝和制造技術》的封面。

新的光電二極管技術已經能夠生成有史以來第一個純交流電壓信號-這是獲得基本交流電壓單元的重要步驟。這一原理驗證實驗為在更高輸出電壓和在高達兆赫茲(MHz)范圍的更高頻率下,研發有更優越性能的量子系統鋪平了道路。

已完成的EMPIR項目為所有現代儀器儀表中使用的電測量提供了可溯源性,有助于整個歐洲的校準實驗室保持其長期競爭力。

圖:大電流產生的閃光

圖:大電流產生的閃光

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