分享一件专利：一种基于量子自然基准的电流比较仪装置及方法

缪培贤（兰州空间技术物理研究所）

背景技术：

  电磁计量是现代计量基础之一，电流比较仪是电流和电阻量值传递的重要方法，在贺青研究员的博士论文《改进量子化霍尔电阻基准计量特性的若干方法研究》第二章中描述了磁调制式电流比较仪和低温电流比较仪。磁调制式电流比较仪将两个独立回路中的电流通入绕在同一铁芯上的两个匝数不同的绕组中，当电路正常工作时铁芯中的总磁通为零，使磁动势平衡；磁调制式电流比较仪测量结果与线圈的匝数比有关，电桥平衡与主动电流源的值无关，线性度好，然而磁动势平衡存在漏磁通引起的误差，以及监视平衡条件技术手段不完善引起的误差。低温电流比较仪结合现代超导技术，运用超导量子干涉器件作为反馈或指零设备，是目前精度最高的电流比较仪装置，该方法目前存在测量系统不稳定、最优化线圈比例设计困难、不能有效控制信噪比、运行成本昂贵等问题。磁调制式电流比较仪和低温电流比较仪设计的整数线圈匝数比未通过实验溯源至任何量子自然基准，由漏磁通可知磁调制式电流比较仪的整数线圈匝数比不准确，低温电流比较仪虽然一定程度上解决了漏磁通的问题，但存在最优化线圈比例设计困难的问题。

  本发明提供了一种基于量子自然基准的电流比较仪装置及方法，能够将标准线圈的线圈系数溯源至量子自然基准，解决线圈匝数优化比例困难和测量系统不稳定的问题，具有线圈匝数比误差小、灵敏度高、电流比较范围宽、运行稳定等优点。

专利中的部分图片：

图1 一种基于量子自然基准的电流比较仪装置的结构示意图

图3a 500 nT本底磁场下以10μA步长比较0 ~ 100μA范围内电流时磁场补偿的实验结果

图3b： 图3a中部分数据的放大示意图；

图4 以10μA步长比较0 ~ 100μA范围内补偿电流的测量结果

图7 2000 nT本底磁场下以100 mA步长比较0 ~ 1000 mA范围内电流时磁场补偿的实验结果

图8 以100 mA步长比较0 ~ 1000 mA范围内补偿电流的测量结果

发明专利下载的链接：https://pan.baidu.com/s/1orqvNCPb0Aj50N1dBCqRww 

提取码：beyd