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Hold住低电压测量(二)

已有 378 次阅读2012-5-29 16:34 |个人分类:测试测量| 关键词:

磁场

除了热噪声,电路引线在磁场中的运动也会产生寄生电压。即使地球相对很弱的磁场也会在摇摆的引线中产生纳伏级的噪声,因此引线应尽量短并严格固定好。

物理学基本原理认为磁场在电路中感应的电压大小与电路引线包围的面积成正比。因此,引线必须靠紧布线,或者进行屏蔽以尽量减少磁场感应的电压。最常用的一种磁屏蔽材料是镍铁高导磁合金,它是一种在低磁通密度下具有高磁导率的特殊合金材料。载流导线也应该进行屏蔽或者采用双绞线的方式,以防止产生磁场影响其它电路。

接地环路

所谓的接地环路也会产生噪声和误差电压。这些环路通常是当测试中使用的各种仪器的接地点不同而形成的。一个典型的例子是多台仪器插在不同仪器架上的配电板中。通常情况下,这些接地点之间存在较小的电位差。这种电位差会引起较大的循环噪声电流,产生意外的电压降。

解决接地环路的办法是将所有设备在一个点上接地。实现这一目标最简单的方法是使用隔离的电源和仪器,然后为整个系统寻找一个良好的接地点。

很多数字万用表都具有支持这类测量的1μV灵敏度。这些仪器通常都有隔离输入端和低达100nV的灵敏度。但是这种设备往往具有几个微伏的不确定度,并且在100nV分辨率下速度较慢。

还有一种具有几百微伏噪声和偏移的数字纳伏计。这类仪器的设计能够在单数字转换情况下产生15nV噪声电平以内的测量读数。

测试系统的安全性

很多电气测试系统或仪器能够测量或提供危险的电压和电功率。还有一种可能是,系统在某种故障情况下(例如编程错误或仪器失效),即使系统显示不存在危险,也输出了危险电压。

因此,保护操作人员始终不受这些高压和电功率的伤害是十分必要的。具体保护措施包括:

        设计测试夹具防止操作人员接触任何危险电路。

        确保待测器件完全密封,以保护操作人员不受飞出碎片的伤害。

        对操作人员可能接触到的所有电气连接进行双重绝缘。双重绝缘能够确保即使一层绝缘失效也可以保护操作人员。

        使用高可靠、具有故障保险功能的互锁开关,使得当测试夹具封口打开时能够断开电源。

        如果可能,使用全自动的机械手,这样操作人员就不需要接触测试夹具的内部或打开防护罩。

        对系统的所有用户进行正确的培训,使得他们了解所有潜在的危险,懂得如何保护自己不受伤害。

测试系统的设计者、集成商和安装人员都有责任确保操作和维护人员的保护措施都健全有效。

 

要想了解有关低压测量的更多资料,请查阅2182型纳伏计[1]数据手册、吉时利的《低值测量手册》和Chris Miller写的一本白皮书《减少电阻测量不确定性的技术:直流电流反向与经典偏移补偿》。

 

想与吉时利测试测量专家互动?想有更多学习资源?可登录吉时利官方网站http://www.keithley.com.cn/

 

 


[1] 2182型纳伏计http://www.keithley.com.cn/products/localizedproducts/lovoltloresist/2182a


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