[发明专利]一种静电电荷分析仪校准装置及静电电容器测量方法

权利要求书

1.一种静电电荷分析仪校准装置，其特征在于包括：直流高压源（1）、高压表（2）、电荷摆渡器（3）、衰减时间校准装置（4）和静电电容测量装置（5）；所述直流高压源（1）、高压表（2）、电荷摆渡器（3）用于校准平板电压示值误差，电荷摆渡器（3）一侧连接直流高压源（1）的输出端和接地端，另一侧连接被校准仪器（6）的平板（7）和接地端，高压表（2）并联在直流高压源（1）的输出端和接地端，以直流高压源（1）或者高压表（2）作为标准，若直流高压电源（1）的最大允许误差小于被校准仪器的1/3，则不使用高压表（2），通过电荷摆渡器（3）对被校准仪器（6）的平板（7）充电，充电平衡后，以直流高压源（1）或者高压表（2）的读数U_s为标准，与被校准仪器（6）的电压显示U_x相比较，计算示值误差：ΔU=U_s-U_x，通过直流高压源（1）或高压表（2）溯源到直流电压计量标准；所述衰减时间校准装置（4）用于校准衰减时间，衰减时间校准装置（4）连接被校准仪器（6）的平板（7）和接地端，用并联电容的方法控制被校准仪器的放电过程，以秒表（14）或放电计时器（20）为时间标准T_s，与被校准仪器（6）的衰减时间显示T_x相比较，计算衰减时间示值误差ΔT=T_x-T_s，秒表（14）和放电计时器（20）溯源到时间频率计量标准；所述静电电容测量装置（5）用于测量被校准仪器（6）的平板电容，静电电容测量装置（5）连接被校准仪器（6）的平板（7）和接地端子，用一种静电电容测量方法，计算平板（7）的电容值，静电电容测量装置（5）的在高端H与低端L之间的电容值能够通过数字电桥溯源到电容计量标准。

2.根据权利要求1所述的静电电荷分析仪校准装置，其特征在于：所述电荷摆渡器（3）由转动电机（13），电刷电路（9）和摆渡电容器C₂组成，电刷电路（9）中转动电刷（8）的绝缘部分连接转动电机（13）的转动轴，电刷电路（9）中转动电刷（8）的导电部分连接和摆渡电容器C₂的一个电极，摆渡电容器C₂的另一个电极做为电刷电路（9）的接地端，电刷电路（9）的输入端连接直流高压源（1），电刷电路（9）的输出端连接被校准仪器（6）的平板（7），电刷电路（9）的接地端分别连接直流高压源（1）的接地端和被校准仪器（6）的接地端。

3.根据权利要求2所述的静电电荷分析仪校准装置，其特征在于：所述电刷电路（9）包括转动电刷（8）、第一电极（10）、第二电极（11）和绝缘盘（12），第一电极（10）和第二电极（11）相互绝缘分布在绝缘盘（12）上，其中第一电极（10）连接直流高压源（1）的输出端，第二电极（11）连接被校准仪器（6）的平板（7），所述转动电刷（8）有绝缘部分和导电部分，转动电刷（8）的导电部分连接摆渡电容器C₂的一电极，摆渡电容器C₂的另一电极连接直流高压源（1）的地线和被校准仪器（6）的接地端，所述转动电机（13）的轴连接电刷（8）的绝缘部分，转动电机（13）带动电刷（8）旋转，使摆渡电容器C₂的一电极顺序接触直流高压源（1）的输出和平板（7），将电荷从直流高压源（1）送到平板（7），旋转往复，则直流高压源（1）输出电压U_a和平板（7）的电压U_n近似相等，得到关系式：直流高压源（1）的输出电流I=C₂U_af和输出功率P=(1/2)C₂U_a²f受到转动频率f和电容值C₂的限制，因此保护操作人员的安全，在平板电极意外接地时，也保护直流高压源不受损害。