電磁計量在現(xiàn)代測量技術中有著重要的地位。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。據(jù)了解，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，經(jīng)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(shù)、對負載系數(shù)進行準確測量成為電流精密測量技術的關鍵。

正是由于此項關鍵技術沒有突破，此前，我國高端精密電流測量儀基本都被國外產(chǎn)品所壟斷。為了改變這個不利局面，中國計量科學研究院（以下簡稱中國計量院）電磁所在國家重大科學儀器設備開發(fā)專項的支持下，由張鐘華院士領銜，協(xié)同國內9家科研院所、高校和企業(yè)，針對低負載系數(shù)采樣電阻等精密電流測量關鍵技術展開了深入研究。經(jīng)過5年攻關，項目組取得了一系列技術突破。

日前，由中國計量科學研究院牽頭承擔的國家重大科學儀器設備開發(fā)專項“寬量限超高精密電流測量儀”項目順利通過了質檢總局組織的技術驗收。

據(jù)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(shù)自校準和測試方法”，實現(xiàn)了對電阻負載系數(shù)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(shù)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(shù)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(fā)展的瓶頸問題，提升了我國電流計量溯源能力。

此外，項目組還開發(fā)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(shù)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(wěn)定度電流源和低熱電勢掃描開關等。目前，所開發(fā)的儀器設備已初步實現(xiàn)了工程化和產(chǎn)業(yè)化，部分設備已在國防計量、新能源汽車、醫(yī)療診斷、冶金化工等領域的科研院所和企業(yè)中得到了應用，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟和社會效益，帶動了我國相關產(chǎn)業(yè)技術水平和創(chuàng)新能力的整體提升。