[发明专利]一种微弱电荷校准系统

说明书

本发明实施例涉及一种微弱电荷校准系统，校准系统包括：数字源表，用于输出电压信号；标准电容器，标准电容器的输入端与数字源表的输出端电性连接，用于隔绝输出电压信号中的直流电信号，输出第一电压信号；电阻器，电阻器的输入端与标准电容器的输出端相连，作为输入过载时的电压保护元件；静电计，静电计的输入端与电阻器的输出端电性连接，对第一电压信号进行电荷测量，得到输出电荷量；校准单元，确定校准因子，根据校准因子校准静电计的电荷档；干燥箱，容置标准电容器和电阻器。本发明，采用间接的测量方法，对小电流仪的电荷档进行测量和校准，同时解决了电容器等器件由于受潮引发的漏电问题。

技术领域

本发明涉及测量校准技术领域，尤其涉及一种微弱电荷校准系统。

背景技术

目前，高灵敏度、高分辨力的精密微弱电流测量仪器已广泛应用于航天测控、半导体集成、核辐射测控等其它众多领域，国内外对微弱电流电荷的测量校准需求愈加迫切。但微弱电流信号幅度极低，通常在nA(10^-9A)、pA(10^-12A)甚至fA(10^-15A)量级，非常容易受到干扰，所以对其进行测量具有较大的难度，而且对仪器电荷档的测量也一直是个技术难题。

我国一些相关机构单位对电荷档直接测量校准的技术研究付出了许多努力，但是由于常见的新型静电计等仪器，极易受到漏电、零点漂移、湿度和偏置电流等多方面外界因素的影响，因此，很难就电荷档进行直接测量校准。同时，国内目前还未有人对测量仪器电荷档进行过校准实验，国外目前大部分电荷档的校准一般在低湿度的冬季，而在夏季高湿度期间，校准因子不可重复，变化范围在20％左右，最大的原因就是电容等器件受潮引发的漏电，导致实验结果的不确定度过高，严重限制了校准系统的使用。

因此，针对上述问题需要建立能够排除漏电、容器受潮等方面因素的校准系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种对小电流仪的电荷档进行测量校准且能够解决受潮漏电问题的微弱电荷校准系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种微弱电荷校准系统，所述校准系统包括：

数字源表，用于输出电压信号；

标准电容器，所述标准电容器的输入端与所述数字源表的输出端电性连接，用于隔绝所述输出电压信号中的直流电信号，输出第一电压信号；

电阻器，所述电阻器的输入端与所述标准电容器的输出端相连，作为输入过载时的电压保护元件；

静电计，所述静电计的输入端与所述电阻器的输出端电性连接，对所述第一电压信号进行电荷测量，得到输出电荷量；

校准单元，根据所述数字源表的输出电压信号和标准电容器的电容值确定参考电荷量，根据所述参考电荷量和所述输出电荷量确定校准因子，根据所述校准因子校准所述静电计的电荷档；

干燥箱，容置所述标准电容器和所述电阻器。

优选的，所述校准系统还包括滤波器，所述滤波器设置于所述数字源表与所述标准电容器之间，用于消除所述电信号中的特定频率的电压信号。

优选的，所述数字源表与所述标准电容器之间的连接线接头采用刺刀螺母连接器BNC接头。

优选的，所述标准电容器与所述电阻器之间的连接线接头采用BNC接头。

优选的，所述电阻器与所述静电计之间的连接线接头采用BNC接头。

优选的，所述数字源表采用keithley 2410-C型带接触检测的高压数字源表。

优选的，所述静电计的型号为6517B。