我國攻克高精度電流測量關鍵技術

日前，由中國計量科學研究院（以下簡稱“中國計量院”）牽頭承擔的國家重大科學儀器設備開發專項“寬量限超高精密電流測量儀”項目順利通過了國家質檢總局組織的技術驗收。
        電磁計量在現代測量技術中有著重要的地位，在基礎科研、社會生產以及日常生活中有著廣泛應用。而電流作為國際單位制7個基本量之一，是電磁計量的核心和基礎。目前，國內外對電流進行的高精度測量，主要是通過測量已知阻值的采樣電阻兩端的壓降，通過歐姆定律計算得到的。但該方法會因采樣電阻存在負載效應而引入測量誤差。因此，降低采樣電阻的負載系數、對負載系數進行準確測量成為了電流精密測量技術的關鍵。
        為突破電流精密測量技術瓶頸，改變我國高端精密電流測量儀基本為國外產品所壟斷的不利局面，中國計量院電磁所在國家重大科學儀器設備開發專項的支持下，由張鐘華院士領銜，協同國內9家科研院所、高校和企業，針對低負載系數采樣電阻等精密電流測量關鍵技術展開了深入研究。經過5年攻關，項目組取得了一系列技術突破。

圖1 項目組研制的分布式低負載系數電阻和精密電流傳感器

        據項目主要技術骨干，中國計量院電磁所李正坤研究員介紹，項目組在國際上首次提出了一種“采樣電阻負載系數自校準和測試方法”，實現了對電阻負載系數的準確測量，不確定度達到10^-8量級。項目組還提出了一種低負載系數采樣電阻的設計理論及研制方法，成功研制出最低負載系數達2×10^-8的電阻器件系列。這些技術從根本上解決了長期以來制約我國精密電流測量技術發展的瓶頸問題，提升了我國電流計量溯源能力。

圖2 項目組研制的電流測量儀等儀器和裝置樣機

        通過項目各任務的協作，項目組還開發出基于精密電流測量技術的多種儀器設備樣機和關鍵器件，包括：采樣電阻負載系數校準裝置、電流測量儀、直流大電流校準裝置、直流電流表檢定裝置、高穩定度電流源和低熱電勢掃描開關等。目前，所開發的儀器設備已初步實現了工程化和產業化，部分設備已在國防計量、新能源汽車、醫療診斷、冶金化工等領域的科研院所和企業中得到了應用，創造了較好的經濟和社會效益，帶動了我國相關產業技術水平和創新能力的整體提升。（李正坤 陳杭杭）

什么時候商品化？獲得市場的認可

根本上解決了長期以來制約我國精密電流測量技術發展的瓶頸問題

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