[發(fā)明專(zhuān)利]一種高穩(wěn)電流源考核方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610965827.5
• 申請(qǐng)日: 2016-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106526499B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱珠;康焱;岳偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京無(wú)線(xiàn)電計(jì)量測(cè)試研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/40
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/40;G01R1/28
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 黃熊

本發(fā)明公開(kāi)一種高穩(wěn)電流源考核方法和系統(tǒng)。方法包括以下步驟：高穩(wěn)電流源輸出電流通過(guò)直流分流器轉(zhuǎn)換成直流電壓；可編程電壓基準(zhǔn)輸出理想電壓；測(cè)量理想電壓和直流電壓的差值，得出直流電壓校準(zhǔn)值；重復(fù)上述過(guò)程得出校準(zhǔn)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)包含可編程電壓基準(zhǔn)、直流分流器、直流電壓表、低熱電勢(shì)程控開(kāi)關(guān)、控制計(jì)算機(jī)；可編程電壓基準(zhǔn)輸出理想電壓；直流分流器連接高穩(wěn)電流源產(chǎn)生直流電壓；直流電壓表測(cè)量理想電壓和直流電壓的差值；低熱電勢(shì)程控開(kāi)關(guān)連接可編程電壓基準(zhǔn)、直流分流器、直流電壓表；控制計(jì)算機(jī)控制可編程電壓基準(zhǔn)、低熱電勢(shì)程控開(kāi)關(guān)、讀取直流電壓表讀數(shù)，計(jì)算直流電壓校準(zhǔn)值。本發(fā)明使高穩(wěn)電流源測(cè)量不確定度改善一個(gè)量級(jí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及計(jì)量和測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種電流源的考核方法。

背景技術(shù)

對(duì)電裝置的輸出電流進(jìn)行校準(zhǔn)，最常用的方法直接測(cè)量法，即采用數(shù)字電流表直接測(cè)量其輸出電流進(jìn)行校準(zhǔn)。目前高精度數(shù)字電流表直流電流的測(cè)量準(zhǔn)確度在±0.01％～±0.005％，采用間接測(cè)量法是將輸出直流電流轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后再對(duì)直流電壓進(jìn)行精密測(cè)量，目前使用的高穩(wěn)電流源精密分流器最高準(zhǔn)確度也只有±0.001％。采用直接測(cè)量?jī)蓚€(gè)電流源差值的方法對(duì)輸出電流進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，用于校準(zhǔn)的電流源的輸出穩(wěn)定性會(huì)影響校準(zhǔn)的精度，且電流源也會(huì)受到環(huán)境溫度的影響。這些測(cè)量方法無(wú)法滿(mǎn)足一些超高精度電裝置(例如一種慣性導(dǎo)航加速度計(jì)模擬器，其技術(shù)指標(biāo)在5μA～50mA內(nèi)最高達(dá)到±0.0005％)的校準(zhǔn)要求。高穩(wěn)電流源的穩(wěn)定性<2×10^-6/年。電流源隨著環(huán)境和內(nèi)部器件老化的影響，其真實(shí)輸出會(huì)偏離理想值，并且隨時(shí)間變化而發(fā)生漂移，在使用中造成明顯的偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種高穩(wěn)電流源考核方法和系統(tǒng)，改進(jìn)高穩(wěn)電流源的測(cè)量不確定度指標(biāo)。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種高穩(wěn)電流源考核方法，包括以下步驟：將高穩(wěn)電流源的輸出電流通過(guò)直流分流器轉(zhuǎn)換成直流電壓；控制可編程電壓基準(zhǔn)，輸出理想電壓；測(cè)量所述理想電壓和所述直流電壓的差值；根據(jù)所述理想電壓和差值得出所述直流電壓的校準(zhǔn)值；重復(fù)上述過(guò)程，得出所述校準(zhǔn)值隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述理想電壓和所述直流電壓差值的測(cè)量方法是：正向測(cè)量所述理想電壓和所述直流電壓的差值，得到第一差值；反向測(cè)量所述理想電壓和所述直流電壓的差值，得到第二差值；計(jì)算所述第一差值和第二差值的平均值，作為所述理想電壓和所述直流電壓的差值。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述理想電壓和所述直流電壓差值的測(cè)量方法是：正向測(cè)量所述理想電壓和所述直流電壓的差值，得到第一差值；反向測(cè)量所述理想電壓和所述直流電壓的差值，得到第二差值；再次反向測(cè)量所述理想電壓和所述直流電壓的差值，得到第三差值；再次正向測(cè)量所述理想電壓和所述直流電壓的差值，得到第四差值；計(jì)算所述第一差值、第二差值、第三差值和第四差值的平均值，作為所述理想電壓和所述直流電壓的差值

在本申請(qǐng)的高穩(wěn)電流源考核方法實(shí)施例中，所述“重復(fù)上述過(guò)程”的方法是：連續(xù)重復(fù)測(cè)量取平均值，得到第一次測(cè)量結(jié)果；間隔N(2<N<12)小時(shí)，再次連續(xù)重復(fù)測(cè)量取平均值，得到第二次測(cè)量結(jié)果；

以所述第一次測(cè)量結(jié)果和第二次測(cè)量結(jié)果，作為一日測(cè)量結(jié)果；連續(xù)M日(1≤M≤10)進(jìn)行測(cè)量，得到一組測(cè)量數(shù)據(jù)；間隔L月(3≤L≤4)，再次測(cè)量得到另一組測(cè)量數(shù)據(jù)；第一年，共測(cè)量得到K(3≤K≤4)組測(cè)量數(shù)據(jù)；用所述測(cè)量數(shù)據(jù)，得到年變化曲線(xiàn)。

進(jìn)一步地，還包含以下步驟：從第二年開(kāi)始，每年測(cè)量得到一組測(cè)量數(shù)據(jù)；用所述測(cè)量數(shù)據(jù)，更新所述年變化曲線(xiàn)。