深耕功率测量技术三十载 —— 访中国计量科学研究院李正坤研究员
发布日期:2025-07-07 23:09

在功率测量仪表领域,高精度测量技术的突破始终是行业发展的核心驱动力。


中国计量科学研究院电磁计量科学研究所李正坤研究员,他深耕功率计量技术三十余年,参与制定多项国家计量技术规范,其团队研发的功率基准装置曾获国家科技进步二等奖,见证了我国功率测量仪表从跟跑到并跑的发展历程。

“功率测量的核心是‘精准’,而精准的背后是对每一个技术细节的极致打磨。” 李正坤开门见山。他回忆,2008 年我国新能源汽车产业起步阶段,电机效率测试用功率分析仪长期依赖进口,国产设备在高频段测量误差高达 0.5% 以上。为此,他带领团队攻关 “宽频功率量值溯源技术”,通过建立动态功率校准装置,将 1kHz-1MHz 频段的测量误差控制在 0.05% 以内,为国产功率测量仪表提供了关键技术支撑。

谈及当前行业技术痛点,李正坤直指高频化与集成化挑战:“随着 SiC、GaN 等宽禁带半导体器件普及,功率变换频率从传统 50Hz 跃升至 1MHz 以上,传统电磁式传感器的相位误差会急剧放大。” 他举例,某车企在测试 800V 高压平台电机时,因未考虑高频下的阻抗匹配问题,导致功率测量偏差达 2.3%,直接影响续航里程测算精度。对此,他建议工程师在选型时重点关注仪表的 “带宽 - 精度” 曲线,优先选择采用数字采样前端且支持实时相位补偿的设备。

针对工程师关心的日常校准问题,李正坤分享了实用经验:“功率测量仪表需每 1-2 年进行一次校准,尤其要注意环境温度的影响。我们曾在实验室发现,某品牌功率计在 25℃与 35℃环境下的测量偏差达 0.08%,这对光伏逆变器效率测试(要求误差≤0.1%)来说是致命的。” 他强调,校准不仅要溯源至国家基准,还需模拟实际使用场景的负载特性,避免 “实验室精度高、现场偏差大” 的问题。

展望未来,李正坤认为量子功率测量将是重要方向:“基于约瑟夫森效应的量子电压标准和量子霍尔效应的电阻标准已实现突破,未来 5-10 年,量子功率基准有望将测量不确定度降至 1×10⁻⁸量级,彻底改变传统功率测量的技术范式。” 他呼吁国内企业加强基础研究,在核心芯片、算法模型等领域突破瓶颈,推动功率测量仪表向 “自主可控、全球领先” 迈进。
关键词:功率测量仪表 计量技术 李正坤
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来 源:仪商网
编辑:Jane
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