Проверка входного тракта пикоамперметра — обязательная процедура перед началом измерений на уровнях пикоампер и ниже. Даже незначительные токи утечки, термоэлектрические эффекты или ёмкостные наводки способны исказить результат настолько, что показания станут невоспроизводимыми. Инженер, выполняющий проверку входного тракта пикоамперметра, должен понимать, какие факторы влияют на точность и как их выявить до запуска измерительной задачи.

Проверка входного тракта пикоамперметра: исходные условия

Перед проверкой необходимо убедиться, что прибор прогрет не менее 30 минут после включения, а окружающая температура стабильна в пределах ±1 °C. Влажность воздуха не должна превышать 50 %, иначе поверхностные утечки по изоляторам возрастут на порядки. Все соединительные кабели — триаксиальные, с охранным проводником, без видимых повреждений оплётки.

Подготовка включает отключение всех внешних цепей от входа пикоамперметра и установку режима измерения тока с автоматическим выбором диапазона. Если прибор поддерживает функцию коррекции нуля, её следует активировать после прогрева. Затем на вход подаётся короткозамыкатель с изоляцией не хуже 10^15 Ом — обычно это специальный триаксиальный колпачок.

Проверка изоляции и шумов

Первым шагом оценивают собственный шум прибора на самом чувствительном диапазоне. Для этого записывают показания в течение 30–60 секунд и вычисляют среднеквадратичное отклонение. В документации производителя указаны типовые значения шума для каждого диапазона — инженер должен сверить полученный разброс с паспортными данными. Если шум превышает норму, проверяют заземление корпуса и экранировку кабелей.

Второй этап — измерение тока утечки при разомкнутом входе. Для этого входной разъём оставляют открытым, но с установленным охранным колпачком. Показания не должны превышать 1–2 % от предела измерения на самом чувствительном диапазоне. Большие значения указывают на загрязнение изолятора разъёма или конденсацию влаги. Очистка производится изопропиловым спиртом и продувкой сухим азотом.

Проверка термоэлектрических смещений

Термо-ЭДС возникает в местах соединения разнородных металлов — например, на контактах разъёма или в переходных втулках. Для её оценки вход замыкают накоротко через медный проводник с минимальным количеством спаев. Затем записывают показания при комнатной температуре и при локальном нагреве места соединения (например, пальцем). Изменение тока более чем на 0,5 % от диапазона свидетельствует о значительной термопаре.

Устранить термоэлектрические смещения можно, используя одинаковые металлы во всей цепи: медные проводники, латунные или медные разъёмы с позолотой. Если замена оснастки невозможна, применяют метод реверса полярности источника и усреднения двух измерений. В документации Keithley описана процедура компенсации термо-ЭДС для пикоамперметров — её следует выполнять перед каждой серией ответственных измерений.

Подбор и заказ

Подобрать и заказать оборудование Keithley можно через Делазию. Перейдите в каталог оборудования и передайте исходные требования через форму заявки.