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推薦：電流測量中微電流測量技術(shù)---皮安表 |
| 作者：iC921 欄目：模擬技術(shù) |
電流測量中微電流測量技術(shù)－皮安電流表（皮安表） 中國靜電信息網(wǎng) www.ESD-china.com 在靜電研究、材料測試、光電器件等應(yīng)用與測試中要測量極微弱電流。從歐姆定律I=V/R可知，只要測量流過已知電阻(通常叫取樣電阻、如圖所示）R上的電壓V就可以計算出電流，而且電流I與電壓V還是線性關(guān)系。  測量微弱電流時，由于電流很小，而電壓表的最小分辨率有限，通常要用很大的取樣電阻R,如果取樣電阻R=10000M(=1×1010歐姆）,靜電計的最小分辨率為1mV,則可以測試的最小電流I=10-13A。通常要求測量電壓的儀器輸入電阻要比取樣電阻R大上1000倍以上，即靜電計的輸入電阻要求在1×1013歐姆或更高，而EST103（原FS3)靜電計的輸入電阻達到1×1014歐姆以上。  這種方法也叫取樣電阻(分流器)安倍計方法，數(shù)字萬用表和指針式電流表及靜電計通常使用分流器方法，在國外有時叫(“NORMAL”模式)。由于低值電阻器比大阻值電阻器有更好的準確度、時間和溫度穩(wěn)定性、電壓系數(shù)。其次,較低阻值的電阻器減少輸入時間常數(shù)和使得儀器反應(yīng)時間更快速。最后,從電路負載考慮,安倍計輸入阻抗(Rs)越小,承載電壓(V2)也越小。 但是,使用靜電計(或任何)電壓表在它的最敏感的量程引入噪聲。 另一種方法是利用運算放大器反饋式的皮安計，如圖所示,在這種配置,輸入電流(I)流經(jīng)反饋電阻器(RF)。放大器(A)的低偏置電流對電流(I)的影響小到可以忽略。放大器A輸出電壓計算如下: I=－VO/RF 因而,輸出電壓的負值與輸入電流成線性關(guān)系,靈敏度由反饋電阻(RF)確定。  這種方式的電流表測量的輸入電阻很小，在線路中電壓降也很小，通常在200μV左右，因則對于測量一些內(nèi)阻很高而輸出電壓就很低的對象是有利的，并且響應(yīng)也較快，但是這種方法輸出電壓負值，而且在測量很弱電流和較大電流時不穩(wěn)定，特別是測量一些電纜或被測量對象電容較大時甚至不穩(wěn)定。這種方法國外“FAST”方式。 EST122型皮安電流表吸收了上述兩種測量方式的優(yōu)點，它即有取樣電阻分流方式或稱“NORMAL”模式，在這種方法下能測量較大的電流，如幾十mA甚至更大,要測量更大如的電流幾百mA甚至安培電流時只要在輸入端并聯(lián)更小的電阻就行了。它也有運算放大器反饋式方式“FAST”方式，在這種方式下輸入端壓降非常低(200μV左右),適用于很低電壓被測量對象，且響應(yīng)也快。在“NORMAL”模式和“FAST”方式下只要切換一下轉(zhuǎn)換開關(guān)就行了。是一種價格低廉使用方便的微電流測量儀器。  http://www.esd-china.com/picoammeter.htm * - 本貼最后修改時間：2006-3-5 3:32:59 修改者：iC921 |
| 2樓： | >>參與討論 |
| 作者： 曉亮深圳 于 2006/3/5 12:26:00 發(fā)布：
挺想知道大阻值的電阻是如何設(shè)計的 樓上的領(lǐng)導(dǎo)能否透漏一下，10的14次方這么大的電阻如何設(shè)計，如何保證精度的，想學(xué)習(xí)一下 |
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| 作者： iC921 于 2006/3/5 12:30:00 發(fā)布：
那是說輸入電阻，并不是電阻 我也不清楚電阻制造的問題 |
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| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： analogman 于 2006/3/6 15:42:00 發(fā)布：
"FAST"方式為什么不穩(wěn)定？ 文中說FAST方式“...在測量很弱電流和較大電流時不穩(wěn)定，特別是測量一些電纜或被測量對象電容較大時甚至不穩(wěn)定”----這是為何？ |
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| 5樓： | >>參與討論 |
| 作者： by2hit.amo 于 2006/3/6 20:24:00 發(fā)布：
看到這種極端的問題就頭暈^_^ |
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| 6樓： | >>參與討論 |
| 作者： iC921 于 2006/3/6 23:13:00 發(fā)布：
"FAST"方式為什么不穩(wěn)定？ 我的理解是速度過快或輸入電阻小吧。 在那種場合下，信號穩(wěn)定也是需要時間的。 |
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| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： analogman 于 2006/3/7 11:37:00 發(fā)布：
理論分析？ 定性地講，原因似乎是這樣的：輸入電容和電阻形成一個極點，當這個極點低于或接近運放本身極點時，會造成相位裕量減小，穩(wěn)定性變差。 問題是，如何給出一個更為嚴格的理論分析？有沒有可能對其加以補償？ |
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