【技术实现步骤摘要】
一种基于量子技术的超低频电压交直流转换验证系统及方法
[0001]本专利技术属于交流电压计量领域，具体涉及一种基于量子技术的超低频电压交直流转换验证系统及方法
技术介绍
[0002]超低频电压信号精密测量在振动信号测量、新能源汽车动力电池计量研究以及高电压试验等领域均有广泛应用。振动信号的频率上限一般不超过10Hz，有些甚至在mHz量级，低频振动信号的测量往往是通过振动传感器转换为电信号测量实现；交流阻抗谱测试方法在新能源汽车锂离子动力电池的计量研究中正受到越来越多的关注，研究难点在于其超低频的准确性难以得到保证，需要建立超低频电压标准；此外，超低频电压技术在高电压试验中也具有广泛的应用前景，以0.1Hz的超低频电压取代50Hz工频电压在高电压试验中进行应用，具有明显的优越性和实用价值。建立超低频电压国家基准，实现超低频电压的量值溯源对促进低频振动信号精密测量、锂离子动力电池测试计量以及高电压试验等行业的发展具有重要意义。
[0003]超低频电压量值溯源是以双加热丝热电变换器作为参考标准，通过交直流转换实现的，将超低频电压溯源至直流电压基准。双加热丝热电变换器实现超低频电压交直流转换的前提条件是在交流和直流状态下均输出稳定的直流热电势，消除输入信号频率对输出热电势的影响，需要对交直流转换系统的关键参数进行评估补偿，交直流转换结果的精度难以保证。目前缺少一种验证超低频电压交直流转换精度的方法，无法对双加热丝热电变换器实现超低频电压交直流转换不确定度评估结果的合理性进行验证。随着超导量子技术的不断发展，合成交流量
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于量子技术的超低频电压交直流转换验证系统，其特征在于：所述系统包括量子电压生成系统(1)，低频信号源(2)，跟随器(3)，第一开关(4)，第二开关(5)，第三开关(6)，双加热丝热电变换器(7)，纳伏表(8)，时钟源(9)，高精度数字采样系统(10)，上位机(11)，其中量子电压生成系统(1)通过跟随器(3)分别与第一开关(4)、开关第二(5)以及高精度数字采样系统(10)的通道B连接，低频信号源(2)连接至第一开关(4)、第二开关(5)和第三开关(6)，第三开关(6)连接至高精度数字采样系统(10)的通道A，第一开关(4)和开关(5)与双加热丝热电变换器(7)连接，双加热丝热电变换器(7)连接至纳伏表(8)，时钟源(9)与量子电压生成系统(1)、低频信号源(2)和高精度数字采样系统(10)连接，上位机(11)与量子电压生成系统(1)、低频信号源(2)、开关(4)、开关(5)、开关(6)、纳伏表(8)和高精度数字采样系统(10)连接，其中，量子电压生成系统(1)提供交流量子电压U
S
和直流量子电压U
D
；低频信号源(2)提供两路幅值相等且正交的低频电压信号U
A1
和U
A2
；跟随器(3)用于提高量子电压系统的带载能力；第一开关(4)和第二开关(5)用于控制双加热丝热电变换器(7)输入端低频电压信号与直流量子电压的切换；第三开关(6)用于控制两路低频电压信号U
A1
和U
A2
与高精度数字采样系统(10)的通道A之间切换连接；双加热丝热电变换器(7)用于实现低频电压信号U
A1
和U
A2
与直流量子电压之间的等效转换；纳伏表(8)用于读取双加热丝热电变换器(7)在交流和直流状态下输出的热电势；时钟源(9)提供同步时钟信号，实现量子电压生成系统(1)与低频信号源(2)的同步输出，以及高精度数字采样系统(10)的同步测量；高精度数字采样系统(10)用于实现交流量子电压与低频电压信号之间差值的精密测量；上位机(11)用于控制整个系统实现自动化测量。2.根据权利要求1所述的一种基于量子技术的超低频电压交直流转换验证系统，其特征在于：上位机(11)通过IEEE
‑
488总线与量子电压生成系统(1)、低频信号源(2)、第一开关(4)、开关(5)、开关(6)、纳伏表(8)和高精度数字采样系统(10)连接。3.一种基于权利要求1或2所述的基于量子技术的超低频电压交直流转换验证系统的超低频电压交直流转换验证方法，其特征在于，所述验证方法包括以下步骤：A.上位机(11)控制第三开关6切换使U
A1
支路与高精度数字采样系统(10)的通道A连接；B.由上位机(11)控制量子电压生成系统(1)输出交流量子电压信号U
S
，通过跟随器(3)输入至高精度数字采样系统(10)的通道B，同时控制低频信号源(2)输出两路幅值相等且正交的低频电压信号U
A1
和U
A2
，U
A1
...
【专利技术属性】
技术研发人员：石照民，潘仙林，宋莹，周天地，徐晴，段梅梅，田正其，赵双双，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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