什么是皮安計

測量低直流電流，其需求常常遠遠超出數(shù)字萬用表的功能。一般來說，數(shù)字萬用表缺少測量低于100nA的電流所需的靈敏度。即使在較高的電流水平上，一個DMM的輸入電壓降（電壓負擔）高達幾百毫伏，也不可能完成精確的電流測量。相較于DMM而言，皮安計的低電壓負擔，使得它的功能更像是一個理想的電流表，因此它可以實現(xiàn)高精度的電流測量，即使是在測試具有非常低的源電壓的電路時也是如此。吉時利的皮安計綜合具備了數(shù)字萬用表的經(jīng)濟性和易用性，以及接近于靜電計的、對微弱電流的靈敏度。

使用吉時利皮安計測試擊穿電壓和阻抗

高阻測量

電阻最常見的測試儀器是數(shù)字萬用表，它的測量范圍高達約200 MΩ。然而，在某些情況下，必須準確測量千兆歐和更高范圍的電阻。這些情況包括諸如此類的應用：表征高兆歐級電阻、確定絕緣體的電阻率和測量印刷電路板的絕緣電阻。這些測量可以使用一個皮安計/電壓源來實現(xiàn)，利用精密高電壓源和皮安級測量能力做出準確的電阻測量。

高電阻測量通常使用恒定電壓法。使用皮安計的恒定電壓法的基本設置如下圖所示。

在此方法中，一個恒定電壓源（V）與未知的電阻（R）和一個電流表（A）相串聯(lián)。由于電流表兩端的電壓降可以忽略不計，基本上所有的測試電壓都降落在電阻R上。電流表測量所產(chǎn)生的電流，使用歐姆定律（R = V / I）計算電阻。高電阻常常是所施加電壓的函數(shù)，這使得恒定電壓法優(yōu)于數(shù)字萬用表使用的恒定電流法。

皮安計需要電壓源

■ 為設備供電——內置電壓源可以為待測器件供電，不需要使用額外的外部設備，從而可以節(jié)省金錢、時間，避免挫折感。

■ 為了測試擊穿電壓——器件和絕緣可偏置到一個高電壓，使絕緣層或器件導通（在制造質量測試以及器件和材料研究中很重要）。

■為了測試高阻——更高的電壓允許測試更大的電阻。

使用吉時利皮安計實現(xiàn)簡化的雙通道、帶電測量

用于波束對準應用的比例和Δ模式

比例和Δ測量分別顯示兩個通道之間的比例和差異，通過在儀器上執(zhí)行這些計算，可以顯著提升波束對準應用的效率。從高能量粒子束監(jiān)測到離子束的監(jiān)測和光纖，在很多不同的領域都有重要意義。波束對準程序包括：測量檢測器輸出的信號，調整源的位置，將其對準到傳感器，使它可以實現(xiàn)校準源/檢測器對間的匹配。比例和??測量有助于即時反饋光束偏離對準位置的距離，這有助于操作者更迅速地調整源。6482型雙通道皮安計，如下圖中所示，不僅擁有這些測量能力，而且還具有雙電壓偏置，允許直接為這些傳感器供電，而無需額外設備。

常見的有源雙通道測量

離子束監(jiān)測——聚焦離子束系統(tǒng)經(jīng)常被用來執(zhí)行納米級的成像、微細加工和映射。使用一個離子探測器仔細地監(jiān)測電子束電流的幅度至關重要。這些傳感器接受并釋放一個很小的電流。通常情況下，多個離子束和傳感器并行地運行并且需要具備供電的傳感器。吉時利6482型設備在進行皮安級測量的同時可以為這些傳感器供電，節(jié)省空間，減少所需的工具的數(shù)量，簡化控制。

波束對準——激光二極管、光纖、高能粒子束和離子束在許多應用中都需要對準。比例和Δ測量實現(xiàn)了這些實時測量并向操作員報告這些值，從而簡化這些對準程序。操作員就能快速、方便地調整波束。

多器件測試——多通道設備在不改變外形尺寸的前提下增加了通道數(shù)目，從而提高吞吐率并且減少維護的負擔。吉時利6482型可以同時為兩個器件供電和測量，降低所需儀器的數(shù)量。

多引腳器件測試——多引腳的器件，例如雙二極管、IC以及其他組件往往需要多通道、同步的電流測試。多通道允許一臺儀器進行多個引腳上的測量，為測試和吞吐量的提升開辟新的可能途徑。

皮安計皮安表測試軟件

NS-SourceMeter皮安表程控軟件用于實現(xiàn)吉時利皮安表的上位機控制功能，通過在軟件上的相應操作，控制皮安表進行配置或者測量，同時可以對測量的數(shù)據(jù)和圖形進行保存。NS-SourceMeter皮安表程控軟件由計算機和皮安表組成，通過計算機實現(xiàn)皮安表的控制，進行相應的配置后，使用皮安表測量相應參數(shù)，并進行保存和導出。

軟件特點

■系統(tǒng)兼容吉時利源表中 2400 系列、2450系列、6430皮安表；

■系統(tǒng)為源表提供 USB、RS232、LAN 或者 GPIB 的連接方式；

■系統(tǒng)可實時顯示源表測試到的數(shù)據(jù)，同時進行圖形繪制；

■系統(tǒng)可實現(xiàn)配置信息、測試數(shù)據(jù)和圖形的導出，配置信息和測試數(shù)據(jù)可選擇 CSV 格式或者 txt 格式導出。

■系統(tǒng)可以實現(xiàn)I-V、I-P、I-R、V-P、V-R、R-P、R-t、V/A-t、P-t的圖像。

? 掃描

掃描測試界面，有三種掃描模式可供選擇。掃描功能支持I-V、I-P、I-R、V-P、V-R、R-P、R-t、V/A-t、P-t實時監(jiān)測，測試過程中，當測量值跳變幅度較大是可啟用X、Y值對數(shù)顯示。

? 掃描緩存

在緩存模式下可以進行I-V、I-P、I-R、V-P、V-R、R-P、R-t、V/A-t、P-t的實時監(jiān)測?？捎行嵘蓸拥臅r間分辨率，原理是先一次采集多個數(shù)據(jù)點存入源表的緩存內，然后由計算機讀取，體現(xiàn)在數(shù)據(jù)段采集，待數(shù)據(jù)段采集完成后才能顯示，點擊“停止”按鈕后須等待數(shù)據(jù)段采集完成才能停止。

? 恒定輸出

除此之外還提供了定時停止的功能，設置一定的時長，到點停止輸出。該功能用于以固定的輸出值進行持續(xù)輸出的場景，輸出類型有電壓輸出、電流輸出。

? 函數(shù)波形

該功能可輸出方波信號、階梯信號、正弦信號，輸出類型有電壓輸出、電流輸出。

a、舉例1（方波信號）：

使用軟件輸出一個方波電壓信號低電壓為1V，高電壓為2V的方波信號。

測試配置：全局測試參數(shù)默認，波形選擇（方波信號）、接線方法（二線法）、通道（CH1）、輸出類型（電壓輸出）、源值1（1.00V）、時間（1S）、源值2（2.00V）、時間2（1.00s）、電流限制（1.00A）、測量間隔（0.10s）、定時停止（1.00分）。方波信號輸出結果如下圖所示：

b、舉例2（階梯信號）：

c、舉例3（正弦信號）：

? 太陽能電池

該功能專門為太陽電池的測試而設計的，為了使曲線符合太陽電池的 I-V 特性，軟件將測得的電流值取反。在此界面中進行試驗的具體參數(shù)設置，掃描模式固定為從起點到終點單向掃描，可選擇通道、設置起點電壓、終點電壓、掃描步長、電流限制、測量間隔、光強、電池面積，如下圖所示。

? 數(shù)據(jù)分析

當用戶點擊界面中的分析模塊時，點擊導入數(shù)據(jù)按鈕，將需要分析的數(shù)據(jù)導入系統(tǒng)，界面上會顯示曲線圖，以及每條曲線對應的數(shù)據(jù)名稱和顏色，X軸和Y軸的均可切換I、V、R、P、T等參數(shù)，每條曲線可以通過勾選來控制是否顯示在界面。

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