[發(fā)明專利]一種微弱電荷校準系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711472222.3
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108226840A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 吳金杰;康佳佳;杜海燕;王培瑋
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

本發(fā)明實施例涉及一種微弱電荷校準系統(tǒng)，校準系統(tǒng)包括：數字源表，用于輸出電壓信號；標準電容器，標準電容器的輸入端與數字源表的輸出端電性連接，用于隔絕輸出電壓信號中的直流電信號，輸出第一電壓信號；電阻器，電阻器的輸入端與標準電容器的輸出端相連，作為輸入過載時的電壓保護元件；靜電計，靜電計的輸入端與電阻器的輸出端電性連接，對第一電壓信號進行電荷測量，得到輸出電荷量；校準單元，確定校準因子，根據校準因子校準靜電計的電荷檔；干燥箱，容置標準電容器和電阻器。本發(fā)明，采用間接的測量方法，對小電流儀的電荷檔進行測量和校準，同時解決了電容器等器件由于受潮引發(fā)的漏電問題。

技術領域

本發(fā)明涉及測量校準技術領域，尤其涉及一種微弱電荷校準系統(tǒng)。

背景技術

目前，高靈敏度、高分辨力的精密微弱電流測量儀器已廣泛應用于航天測控、半導體集成、核輻射測控等其它眾多領域，國內外對微弱電流電荷的測量校準需求愈加迫切。但微弱電流信號幅度極低，通常在nA(10^-9A)、pA(10^-12A)甚至fA(10^-15A)量級，非常容易受到干擾，所以對其進行測量具有較大的難度，而且對儀器電荷檔的測量也一直是個技術難題。

我國一些相關機構單位對電荷檔直接測量校準的技術研究付出了許多努力，但是由于常見的新型靜電計等儀器，極易受到漏電、零點漂移、濕度和偏置電流等多方面外界因素的影響，因此，很難就電荷檔進行直接測量校準。同時，國內目前還未有人對測量儀器電荷檔進行過校準實驗，國外目前大部分電荷檔的校準一般在低濕度的冬季，而在夏季高濕度期間，校準因子不可重復，變化范圍在20％左右，最大的原因就是電容等器件受潮引發(fā)的漏電，導致實驗結果的不確定度過高，嚴重限制了校準系統(tǒng)的使用。

因此，針對上述問題需要建立能夠排除漏電、容器受潮等方面因素的校準系統(tǒng)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種對小電流儀的電荷檔進行測量校準且能夠解決受潮漏電問題的微弱電荷校準系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種微弱電荷校準系統(tǒng)，所述校準系統(tǒng)包括：

數字源表，用于輸出電壓信號；

標準電容器，所述標準電容器的輸入端與所述數字源表的輸出端電性連接，用于隔絕所述輸出電壓信號中的直流電信號，輸出第一電壓信號；

電阻器，所述電阻器的輸入端與所述標準電容器的輸出端相連，作為輸入過載時的電壓保護元件；

靜電計，所述靜電計的輸入端與所述電阻器的輸出端電性連接，對所述第一電壓信號進行電荷測量，得到輸出電荷量；

校準單元，根據所述數字源表的輸出電壓信號和標準電容器的電容值確定參考電荷量，根據所述參考電荷量和所述輸出電荷量確定校準因子，根據所述校準因子校準所述靜電計的電荷檔；

干燥箱，容置所述標準電容器和所述電阻器。

優(yōu)選的，所述校準系統(tǒng)還包括濾波器，所述濾波器設置于所述數字源表與所述標準電容器之間，用于消除所述電信號中的特定頻率的電壓信號。

優(yōu)選的，所述數字源表與所述標準電容器之間的連接線接頭采用刺刀螺母連接器BNC接頭。

優(yōu)選的，所述標準電容器與所述電阻器之間的連接線接頭采用BNC接頭。

優(yōu)選的，所述電阻器與所述靜電計之間的連接線接頭采用BNC接頭。

優(yōu)選的，所述數字源表采用keithley 2410-C型帶接觸檢測的高壓數字源表。

優(yōu)選的，所述靜電計的型號為6517B。