仪器仪表学报

作者：常 周，石照民，王 磊，陆祖良，许素安

单位：常 周,1. 中国计量大学机电工程学院,,石照民,2. 中国计量科学研究院电磁计量科学研究所,,王 磊,2. 中国计量科学研究院电磁计量科学研究所,,陆祖良,2. 中国计量科学研究院电磁计量科学研究所,,许素安,1. 中国计量大学机电工程学院,

关键词：相位抖动;幅值误差补偿;可编程约瑟夫森电压标准;蒙特卡洛法

基金：国家重点研发计划(2023YFF0614802)、国家自然科学基金(62101521)项目资助

基于可编程约瑟夫森量子电压标准和差分采样技术进行交流电压精密测量时,由于交流电压源锁相不稳定以及时钟不完全同步导致正弦信号在多周期平均处理后产生幅值误差的问题。提出了一种基于蒙特卡洛法的误差定量评估方法,对初始相位在Δφ范围内随机抖动引入的幅值误差分布进行定量评估。结果表明幅值误差主要由相位抖动范围决定,受平均周期数的影响较小。当抖动范围为5mrad时,幅值误差可达10-6量级。进一步提出一种基于相位抖动范围的幅值误差补偿方法,通过计算补偿系数并进行修正,有效降低相位抖动引入的幅值误差。在抖动范围确定的情况下,补偿效果随平均周期数的增加而提升。设计验证实验对补偿方法进行验证,抖动范围为50mrad,经过多周期平均处理后幅值误差超过1×10-4V/V,补偿后幅值测量误差降低至10-6量级,验证了方法的有效性。

来源：2024年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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