[實用新型]基于量子精密測量的電流標準裝置

有效

• 申請號: 201920451389.X
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN210090656U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 趙龍;胡世駿;高博;鄭國強;徐斌;汪玉;王鑫;仇茹嘉;楊海濤;謝毓廣;丁津津;計長安;潘麗珠;毛荀;程石;陳凡;李圓智;李遠松;王小明;何開元
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;劉兵

本實用新型實施方式提供一種基于量子精密測量的電流標準裝置，屬于電流的精密測量技術領域。所述電流標準裝置包括：導磁環，所述導磁環具有一缺口；嵌套于所述導磁環的第一線圈和第二線圈，所述第二線圈用于輸入待測電流，其中，所述第一線圈和所述第二線圈的匝數相等；原邊電源，與所述第一線圈連接，用于輸入原邊電流；量子傳感器，設置在所述缺口處，用于測量所述缺口處的磁場強度；控制器，分別與所述原邊電源、所述量子傳感器連接，用于：根據所述磁場強度控制所述原邊電源向所述第一線圈輸入所述原邊電流；根據所述原邊電流計算所述待測電流。該電流標準裝置可以在寬頻帶范圍內實現對電流的精確測量。

技術領域

本實用新型涉及電流的精密測量技術領域，具體地涉及一種基于量子精密測量的電流標準裝置。

背景技術

電流標準裝置是精確測量電流的重要測量設備之一，具有高精度、抗干擾能力強、操作簡便的優點。然而，隨著智能電網的發展，基于法拉第磁光效應的電流測量裝置在實際工程應用中卻暴露出許多問題，如電子器件和光學器件的抗干擾問題、溫漂問題、精度問題等。

實用新型內容

本實用新型實施方式的目的是提供一種基于量子精密測量的電流標準裝置，該電流標準裝置可以在寬頻帶范圍內實現對電流的精確測量。

為了實現上述目的，本實用新型實施方式提供一種基于量子精密測量的電流標準裝置，所述電流標準裝置可以包括：

導磁環，所述導磁環具有一缺口；

嵌套于所述導磁環的第一線圈和第二線圈，所述第二線圈用于輸入待測電流，其中，所述第一線圈和所述第二線圈的匝數相等；

原邊電源，與所述第一線圈連接，用于輸入原邊電流；

量子傳感器，設置在所述缺口處，用于測量所述缺口處的磁場強度；

控制器，分別與所述原邊電源、所述量子傳感器連接，用于：

根據所述磁場強度控制所述原邊電源向所述第一線圈輸入所述原邊電流；

根據所述原邊電流計算所述待測電流。

可選地，所述控制器進一步包括激光發生器；

所述量子傳感器進一步包括NV色心元件和微波天線，所述微波天線用于向所述NV色心元件發送微波信號，所述激光發生器用于向所述NV色心元件發送激光信號，所述NV色心元件用于在接收到所述微波信號和所述激光信號的情況下，根據所述缺口處的所述磁場強度生成反饋信號；

所述控制器進一步用于根據所述反饋信號計算所述磁場強度。

可選地，所述原邊電源進一步包括：

電壓調節模塊，用于向所述第一線圈提供電壓輸出；

標準電阻，連接在所述第一線圈和所述電壓調節模塊之間；

電壓傳感器，與所述標準電阻并聯，用于檢測所述標準電阻兩端的電壓。

可選地，所述電流標準裝置進一步包括：顯示器，所述顯示器與所述控制器連接，用于顯示所述磁場強度。

可選地，所述流標準裝置進一步包括：輸入單元，所述輸入單元與所述控制器連接，用于供工作人員手動調節所述原邊電流。

通過上述技術方案，本實用新型提供的基于量子精密測量的電流標準裝置通過將待測電流的磁場和預先輸入的原邊電流的磁場進行比對，在兩者的磁場強度差為0的情況下，以原邊電流的數值實現對待測電流的測量，實現了在寬頻帶電流的范圍內對電流的精密測量；另一方面，采用量子傳感器對兩者的磁場強度差進行測量，避免了因為溫度等原因對測量造成的影響，提高了電流標準裝置裝置的魯棒性。

本實用新型實施方式的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。