電流測(cè)量中微電流測(cè)量技術(shù)－皮安電流表（皮安表）

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在靜電研究、材料測(cè)試、光電器件等應(yīng)用與測(cè)試中要測(cè)量極微弱電流。從歐姆定律I=V/R可知，只要測(cè)量流過(guò)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(jì)算出電流，而且電流I與電壓V還是線性關(guān)系。

測(cè)量微弱電流時(shí)，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(jì)的最小分辨率為1mV,則可以測(cè)試的最小電流I=10^-13A。通常要求 靜電計(jì)的輸入電阻要比取樣電阻R大上1000倍以上，即靜電計(jì)的輸入電阻要求在1×10¹³歐姆或更高，而EST103（原FS3)靜電計(jì)的輸入電阻達(dá)到1×10¹⁴歐姆以上。 這種方法也叫取樣電阻(分流器)安倍計(jì)方法，數(shù)字萬(wàn)用表和指針式電流表及靜電計(jì)通常使用分流器方法，有時(shí)叫(“NORMAL”模式或普通模式)。 其優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)并聯(lián)較小的電阻可測(cè)量較大的電流，但這種方式在測(cè)量微弱電流時(shí)響應(yīng)較慢，而且對(duì)測(cè)量回路產(chǎn)生一定的壓降，即相當(dāng)于電流表有一定的內(nèi)阻，對(duì)回路有可能會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。

另一種方法是利用反饋式的皮安計(jì),在這種配置,輸入電流流經(jīng)反饋電阻器。這種方式的電流表測(cè)量的輸入電阻很小，在線路中電壓降也很小，通常在200μV左右甚至 在幾個(gè)μV以下，相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)阻為0的理想電流表，因則對(duì)于測(cè)量一些內(nèi)阻很高而輸出電壓就很低的對(duì)象是有利的，其優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)較快，這種方法叫“FAST”方式 或叫“快速理想”模式。 但是測(cè)量一些電纜或被測(cè)量對(duì)象電容較大時(shí)有可能不穩(wěn)定。

EST122型皮安電流表吸收了上述兩種測(cè)量方式的優(yōu)點(diǎn)，它即有取樣電阻分流方式或稱“NORMAL”模式，在這種方法下能測(cè)量較大的電流，如幾十mA甚至更大,要測(cè)量更大如的電流幾百mA甚至安培電流時(shí)只要在輸入端并聯(lián)更小的電阻就行了。它也有“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(cè)量對(duì)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(kāi)關(guān)就行了。是一種價(jià)格低廉使用極方便的微電流測(cè)量?jī)x器。

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