如何降低使用靜電計、安培計和皮安計時(shí)泄露的電流
泄漏電流是由測量電路和附近的電壓源之間的寄生電阻通路產(chǎn)生的。這種電流能夠大大降低弱電流測量的準確度。為了降低泄漏電流,應當使用高質(zhì)量的絕緣材料,降低測試環(huán)境中的濕度,以及采用保護技術(shù)。保護技術(shù)還能降低測量電路中分流電容的影響。
在組建測試電路時(shí),使用高質(zhì)量的絕緣材料是降低泄漏電流的一種方法。特富龍、聚乙烯和藍寶石是高質(zhì)量絕緣材料的例子,但要避免使用酚醛塑料和尼龍等材料。
濕度也能影響弱電流測量。不同類(lèi)型的絕緣材料會(huì )從空氣中吸收不同量的水分,所以最好選擇水蒸氣不容易在其上形成連續膜的絕緣材料。有的時(shí)候,由于被測的材料容易吸水,而無(wú)法避免這種情況的話(huà),最好在環(huán)境控制室中來(lái)進(jìn)行測量工作。在某些情況下,絕緣體上可能會(huì )有離子污染物,并會(huì )產(chǎn)生虛假的電流,在高濕度的環(huán)境下尤其明顯。
保護技術(shù)是降低泄漏電流的非常有效的方法。保護是強制將電路中的一個(gè)低阻節點(diǎn)與高阻輸入端節點(diǎn)近似等電位的一種技術(shù)。靜電計安培計和皮安計的保護技術(shù)可以用以下的例子來(lái)很好的說(shuō)明。
靜電計安培計和皮安計的保護端為L(cháng)O輸入端。保護可以用來(lái)把安培計的高阻輸入引線(xiàn)和由電壓源引起的泄漏電流隔離開(kāi)來(lái)。圖1說(shuō)明了這種保護的例子。
保護技術(shù)應用于測量電離室的離子電流。無(wú)保護的電離室及其相應的等效電路示于圖1。等效電路表明,全部的偏置電壓都出現在絕緣電阻(RL)的兩端。所以,泄漏電流(IL)將加到被測離子電流中(IM = IC+IL)。泄漏電阻是由電離室和同軸電纜的絕緣體引起的。
在圖2-11b中,電離室上加了一個(gè)金屬保護環(huán)。這個(gè)保護電路把泄漏電阻分成兩部分。RL1上的電壓為皮安計的輸入端壓降,通常小于 1mV,所以產(chǎn)生的電流是相當小的。全部的偏置電壓出現在RL2上。泄漏電流將在此回路中流動(dòng),但是不影響測量。
保護對避免由測試夾具產(chǎn)生的泄漏電流也是必要的。
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