当 100A dc 突然施加到下面描述的完整电流测量系统时，测量平均直流增益中的开启瞬态。在前 10 分钟电流向下移动 12 mA/A 之后，从 10 分钟到 30 分钟，会出现大约 ±3 mA/A 的“噪声样”变化。这些随时间和温度的变化比使用大多数“精密”100 A 分流器或大多数其他商用 100 A 电流源或跨导放大器所能获得的变化小十到一百倍。
图 1. 100A 系统平均直流增益中相对误差的变化。每 1.1 分钟读数。“零”点读数在 100A 电流打开 30 秒后开始。
系统描述
100A 电流由 Fluke 5100B 型校准器作为 ±1 V 电压源产生，该电压源驱动在 100A 范围内运行的 Clarke-Hess 8100 型跨导放大器。输出电流通过单匝输入进行降压 Danfysik 866-150 型零磁通、rx直流测量、电流传感器，输出为 133.3333 mA，用于 100 A 输入。该电流由 Clarke-Hess 7.500 W、功率系数极低的负载电阻器感应。负载电阻两端的电压由 hp3458A 直流电压表检测。
该系统通过计算机进行操作，该计算机在系统以 +1 V 和 -1V 输入交替驱动时计算平均电流输出。每个正读数和每个负读数本身就是四个单独读数的平均值。在每组正负读数之前获取两个“虚拟”读数。输出平均值的总循环时间约为 66 秒或 1.1 分钟。开始测量时，所有设备已开启超过 12 小时，但跨导放大器在整个期间一直处于待机状态。在测量之前，放大器仍处于待机状态，系统运行几个周期，校准器直接运行到仪表中。这决定了平均直流校准器输出的误差。
然后，设置好测量程序并准备就绪，将 hp3458A 输入连接到 7.5 W 电阻器上，跨导放大器打开，以便 100A 流经 Danfysik 初级电缆，133.33 mA 流经负载电阻器。然后每 1.1 分钟可获得一次读数，程序将继续进行，直到停止或进行预定数量的循环。
结果分析
除了系统增益的变化，对于第一次读数，系统还产生绝对平均直流增益和直流偏移。在 30 分钟周期结束时，绝对直流电流误差测量为 -10 mA/A。如下所述，在此绝对测量中可能存在 10-15 mA/A 的不确定性。
平均直流增益
直流增益误差的可能因素包括输入直流校准器、跨导放大器、电流传感器、电流传感器负载电阻和输出电压表。电压表在测量前 20 天内由 Hewlett Packard 进行了验证。当时发现+1V dc 误差为-1.7 mV，发现-1V dc 误差为+4.4 mV，平均误差为+1.4 mV。在接下来的讨论中忽略了这个电压表误差，即假定 hp3458A 是完美的。在 1 伏特电平下，校准器的平均电压误差测量为 -34 mV，多个读数之间的差值为 ±0.2 mV。电流传感器的指定比率误差为 1 mA/A。
hp3458A 在 10 W 级别测量的电阻误差经惠普验证后小于 0.1 mW。当该仪表用于测量 Clarke-Hess 标称 7.5 W 时，发现测量值低约 6 mW/W。在 30 分钟周期结束时，系统流出的 100 A 电流的测量误差约为 -44 mA/A。如果输入电压源提供 34 mA/A，传感器负载电阻提供 6 mA/A，则跨导放大器增益似乎已设置在预期值的 ±5 mA/A 范围内。（实际8100 型每个量程的前面板增益调整分辨率仅为 10 mA/A。）
传感器负载电阻在承载 133.33 mA 时必须消耗 133 mW，因此为了稳定输出，其功率系数必须小于 7.5 ppM/W。这个值远小于许多所谓的“标准电阻”。通过用 150 mA 电流加热电阻器，然后用大量流动空气对其进行冷却，表明实现了克拉克-赫斯负载电阻器所需的稳定性。此练习的输出电压移动通常小于 1-2 ppm。
直流偏移
在整个 30 分钟周期（第一次读数到最后一次读数）内，输出电流中的直流偏移的变化是从 +7 mA/A 到 +21 mA/A。7 发生在第一次阅读时。如果忽略第一项，则总直流失调范围从 +11 mA/A 到 +21 mA/A，在 30 分钟期间略有上升。（虽然系统的短期直流偏移非常小，并且显然几乎与短期内部温度影响无关，但系统某些部分的长期变化尚未完全了解。）
除了跨导放大器之外，可能的直流偏移源还包括输入电压源和电流传感器及其电子设备。在这种情况下，输入源被测量为具有大约 -5 mV/V 的直流偏移。电流传感器的指定初始直流偏移小于 ±8 mA。在 133.333 mA 输出的基础上，这相当于 ±60 mA/A。测量值——在过去，而不是在本次测量时——显示该设备的值低于 ±40 mA/A。8100 型直流偏移的一般非常保守的规格是范围的 ±500 mA/A。8100 型具有前面板数字控制功能，可在每个范围内设置直流偏移。用于产生此测试数据的生产线仪器（序列号 153）没有进行特殊调整。
结论
一个 100A 电流测量系统已被证明具有整体增益稳定性，从“冷”启动到 30 分钟，100 A 流动，优于 20 mA/A。还测量了整个系统的绝对平均直流增益误差和直流偏移，发现它们非常低。这种商用系统的存在允许通过简单地将要测量的新设备替换“良好”系统中的对应设备来轻松测量或验证其他组件，例如分流器或电流传感器或电流源或放大器。在测试所有 Clarke-Hess 8100 型跨导放大器时都遵循此程序。图 1 中显示的结果是生产中的每台 8100 型的典型结果。