當 100A dc 突然施加到下面描述的完整電流測量系統時，測量平均直流增益中的開啟瞬態。在前 10 分鐘電流向下移動 12 mA/A 之后，從 10 分鐘到 30 分鐘，會出現大約 ±3 mA/A 的“噪聲樣”變化。這些隨時間和溫度的變化比使用大多數“精密”100 A 分流器或大多數其他商用 100 A 電流源或跨導放大器所能獲得的變化小十到一百倍。
圖 1. 100A 系統平均直流增益中相對誤差的變化。每 1.1 分鐘讀數。“零”點讀數在 100A 電流打開 30 秒后開始。
系統描述
100A 電流由 Fluke 5100B 型校準器作為 ±1 V 電壓源產生，該電壓源驅動在 100A 范圍內運行的 Clarke-Hess 8100 型跨導放大器。輸出電流通過單匝輸入進行降壓 Danfysik 866-150 型零磁通、rx直流測量、電流傳感器，輸出為 133.3333 mA，用于 100 A 輸入。該電流由 Clarke-Hess 7.500 W、功率系數極低的負載電阻器感應。負載電阻兩端的電壓由 hp3458A 直流電壓表檢測。
該系統通過計算機進行操作，該計算機在系統以 +1 V 和 -1V 輸入交替驅動時計算平均電流輸出。每個正讀數和每個負讀數本身就是四個單獨讀數的平均值。在每組正負讀數之前獲取兩個“虛擬”讀數。輸出平均值的總循環時間約為 66 秒或 1.1 分鐘。開始測量時，所有設備已開啟超過 12 小時，但跨導放大器在整個期間一直處于待機狀態。在測量之前，放大器仍處于待機狀態，系統運行幾個周期，校準器直接運行到儀表中。這決定了平均直流校準器輸出的誤差。
然后，設置好測量程序并準備就緒，將 hp3458A 輸入連接到 7.5 W 電阻器上，跨導放大器打開，以便 100A 流經 Danfysik 初級電纜，133.33 mA 流經負載電阻器。然后每 1.1 分鐘可獲得一次讀數，程序將繼續進行，直到停止或進行預定數量的循環。
結果分析
除了系統增益的變化，對于第一次讀數，系統還產生絕對平均直流增益和直流偏移。在 30 分鐘周期結束時，絕對直流電流誤差測量為 -10 mA/A。如下所述，在此絕對測量中可能存在 10-15 mA/A 的不確定性。
平均直流增益
直流增益誤差的可能因素包括輸入直流校準器、跨導放大器、電流傳感器、電流傳感器負載電阻和輸出電壓表。電壓表在測量前 20 天內由 Hewlett Packard 進行了驗證。當時發現+1V dc 誤差為-1.7 mV，發現-1V dc 誤差為+4.4 mV，平均誤差為+1.4 mV。在接下來的討論中忽略了這個電壓表誤差，即假定 hp3458A 是完美的。在 1 伏特電平下，校準器的平均電壓誤差測量為 -34 mV，多個讀數之間的差值為 ±0.2 mV。電流傳感器的指定比率誤差為 1 mA/A。
hp3458A 在 10 W 級別測量的電阻誤差經惠普驗證后小于 0.1 mW。當該儀表用于測量 Clarke-Hess 標稱 7.5 W 時，發現測量值低約 6 mW/W。在 30 分鐘周期結束時，系統流出的 100 A 電流的測量誤差約為 -44 mA/A。如果輸入電壓源提供 34 mA/A，傳感器負載電阻提供 6 mA/A，則跨導放大器增益似乎已設置在預期值的 ±5 mA/A 范圍內。（實際8100 型每個量程的前面板增益調整分辨率僅為 10 mA/A。）
傳感器負載電阻在承載 133.33 mA 時必須消耗 133 mW，因此為了穩定輸出，其功率系數必須小于 7.5 ppM/W。這個值遠小于許多所謂的“標準電阻”。通過用 150 mA 電流加熱電阻器，然后用大量流動空氣對其進行冷卻，表明實現了克拉克-赫斯負載電阻器所需的穩定性。此練習的輸出電壓移動通常小于 1-2 ppm。
直流偏移
在整個 30 分鐘周期（第一次讀數到最后一次讀數）內，輸出電流中的直流偏移的變化是從 +7 mA/A 到 +21 mA/A。7 發生在第一次閱讀時。如果忽略第一項，則總直流失調范圍從 +11 mA/A 到 +21 mA/A，在 30 分鐘期間略有上升。（雖然系統的短期直流偏移非常小，并且顯然幾乎與短期內部溫度影響無關，但系統某些部分的長期變化尚未完全了解。）
除了跨導放大器之外，可能的直流偏移源還包括輸入電壓源和電流傳感器及其電子設備。在這種情況下，輸入源被測量為具有大約 -5 mV/V 的直流偏移。電流傳感器的指定初始直流偏移小于 ±8 mA。在 133.333 mA 輸出的基礎上，這相當于 ±60 mA/A。測量值——在過去，而不是在本次測量時——顯示該設備的值低于 ±40 mA/A。8100 型直流偏移的一般非常保守的規格是范圍的 ±500 mA/A。8100 型具有前面板數字控制功能，可在每個范圍內設置直流偏移。用于產生此測試數據的生產線儀器（序列號 153）沒有進行特殊調整。
結論
一個 100A 電流測量系統已被證明具有整體增益穩定性，從“冷”啟動到 30 分鐘，100 A 流動，優于 20 mA/A。還測量了整個系統的絕對平均直流增益誤差和直流偏移，發現它們非常低。這種商用系統的存在允許通過簡單地將要測量的新設備替換“良好”系統中的對應設備來輕松測量或驗證其他組件，例如分流器或電流傳感器或電流源或放大器。在測試所有 Clarke-Hess 8100 型跨導放大器時都遵循此程序。圖 1 中顯示的結果是生產中的每臺 8100 型的典型結果。