计量学报

作者：王锟, 伏吉庆, 张伟, 赵建亭, 邵海明

关键词：电流测量,电流噪声,SERF原子磁强计,Mx原子磁强计

基金：国家重点研发计划(2021YFF0603702)

磁传感器可以用来间接实现对电流的精密测量，然而常规磁传感器的测量结果会受到温度漂移和传感器非线性的影响。相较而言，原子磁强计通过检测敏感原子在磁场下产生的特定频率拉莫尔进动，能够将磁场的测量溯源至自然量子基准，进而实现电流测量，具有宽动态范围内的低漂移、低噪声和高准确度的优势。将SERF原子磁强计和Mx原子磁强计对磁场的测量结果通过线圈常数转化为对电流的测量，并分别进行电流噪声的特性分析；同时，也将测量结果与数字多用表3458A进行了比较。实验结果表明，结合特定的线圈常数，Mx原子磁强计获得最小的时域响应电流相对偏差，优于0.05%；SERF原子磁强计获得最小的频域响应电流噪声，优于60 pA/Hz1/2@1~200 Hz，并能够探测低至100 pA以下的微弱电流。研究揭示了基于原子磁强计的电流测量在精密度、灵敏度和动态范围等方面的优势，为所述电流测量方案的推广提供了基础。

来源：2026年第2期

《计量学报》期刊编辑部

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