論文の概要: Current comparator for both AC and DC ratio measurements with 10-8-level accuracy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.05140v1
- Date: Thu, 07 Aug 2025 08:18:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-08 18:59:39.760021
- Title: Current comparator for both AC and DC ratio measurements with 10-8-level accuracy
- Title（参考訳）: 10-8レベルの精度を有する交流・直流比測定用電流コンパレータ
- Authors: Hidekazu Muramatsu, Yuta Kainuma, Hiromitsu Kato, Norihiko Sakamoto, Tatsuji Yamada, Chiharu Urano, Hiroshi Abe, Shinobu Onoda, Takeshi Ohshima, Yuji Hatano, Mutsuko Hatano, Nobu-Hisa Kaneko, Yasutaka Amagai, Takayuki Iwasaki,
- Abstract要約: 窒素空洞中心を用いたダイヤモンド磁気センサを内蔵した小型室温交流/DCコンパレータを提案する。
この装置は、AC信号とDC信号の両方に対して10-8の精度を実現し、300Hzまでのシステム帯域幅をサポートする。
この統合された低温無解は精度と汎用性を向上するだけでなく、量子電気標準におけるDC抵抗ブリッジへの適用性も拡大する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6593790107933784
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Accurate measurements of alternating current (AC) and direct current(DC) ratios are fundamental to electric power metrology. However, conventional current comparators for AC and DC typically rely on distinct technologies-electromagnetic induction for AC and superconducting quantum interference devices for DC. This technological divide leads to a fragmented and complex traceability system. Bridging this gap is critical for developing unified current standards that meet the demands of emerging power technologies. In this work, we present a compact, room-temperature AC/DC current comparator that integrates a diamond-based magnetometer using nitrogen-vacancy centers. The device achieves an accuracy of 10-8 for both AC and DC signals and supports a system bandwidth up to 300 Hz, without the need for cryogenics. It surpasses the performance of typical AC comparators, offering ten-fold higher accuracy, and matches that of state-of-the-art DC comparators. This unified, cryogenics-free solution not only enhances precision and versatility but also expands the applicability of the system to DC resistance bridges in quantum electrical standards.
- Abstract（参考訳）: 交流電流(AC)と直流電流(DC)の正確な測定は、電力メトロジーの基礎となる。
しかし、従来の交流と直流の電流コンパレータは通常、交流の電磁誘導と直流の超伝導量子干渉装置に異なる技術に依存している。
この技術分割は断片的で複雑なトレーサビリティシステムにつながる。
このギャップを埋めることは、新興の電力技術の要求を満たす統一された現在の標準を開発する上で重要である。
本研究では, 窒素空孔中心を用いたダイヤモンド系磁気センサを内蔵した小型室温交流/DC電流コンパレータを提案する。
この装置は、AC信号とDC信号の両方に対して10-8の精度を実現し、極低温を必要としない300Hzまでのシステム帯域をサポートする。
典型的なACコンパレータの性能を超え、10倍高い精度を提供し、最先端のDCコンパレータに匹敵する。
この統合された低温無解は精度と汎用性を向上するだけでなく、量子電気標準におけるDC抵抗ブリッジへの適用性も拡大する。
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