超微电流检测

合集下载

阶梯扫描伏安法

阶梯扫描伏安法

谢谢!
16
依据甲醛在镍电极上的催化氧化检测甲醛
12
NaOH溶液中不同甲醛浓度时镍电极阶梯伏安曲线
13
在碱性溶液中,最大响应电流与甲醛浓度之 间具有良好的线形关系。
14
结语

总之,阶梯伏安法随着计算机科技的发展, 以其独特的优越性(如低检测限,高灵敏 度),已被广泛应用在电化学分析测试中。
15
请老师和同学们批评指正
7
3.3方法特点

当τ>5τc(电解池时间常数)时,ic=0,响 应电流为纯法拉第电流

研究快速过程,如铂电极上氢的吸脱附过 程时,采用阶梯伏安法就会带来较大误差
8
4应用举例
4.1碳纤维组合超微园盘电极的阶梯伏安特性

赵凯元等用12根碳纤维均匀胶结在有机玻璃毛细 管外围,形成组合超微园盘电极。
特点:超微电极的电流 密度大,溶液电阻小, 可在无支持电解质下进 行测定,试样不必预处 理。从而可用于环境水 的现场测定。
5


3阶梯伏安法
3.1基本概念 τ和ΔE可以在宽范围任意选择 ΔE电流的取样密度,可看作是伏安曲线的 分辨率 ΔE/τ扫描速率v,采集数据的速度
6
3.2峰形伏安曲线

由于固体电极不是周期更新的,每个电势 阶跃的响应电流要受前面实验的影响,浓 度极化状态向溶液内部延伸,极限扩散电 流逐渐减小。即非S形曲线。

由上式可知双电层充电电流ic按t-1/3规律衰减电流只在汞滴下落之前τ时刻取样,此时id在 汞滴低落前达到最大值,ic在汞滴低落前达到最小 值。因此降低了双电层充电电流的影响 汞滴下落搅拌了溶液,消除了溶液粒子浓度极化 电极表面更新,没有前一个电势阶跃导致的浓度 极化对后一个的影响 此法极谱曲线是具有极限扩散电流平台的S形曲 线

美国标准32139与GJB7245的主要区别

美国标准32139与GJB7245的主要区别

美国标准32139与GJB7245的主要区别黎世山;成慧【摘要】MIL-DTL-32139《外壳定位超微矩形电连接器通用规范》规定了端接在印制电路板上或连接在电缆组件上的超微矩形电连接器的全部要求,该连接器同排接触件中心距为0.635mm,GJB7245-2011也是如此.MIL-DTL-32139首次发布时间是2003年12月16日,GJB7245-2011首次发布时间是2011年1月20日.但是MIL-DTL-32139已经换版了7次,从而导致两者在内容上存在较大区别.本文将两者的区别进行详细介绍,以期为修订国家军用标准提供前期的参考.【期刊名称】《机电元件》【年(卷),期】2018(038)006【总页数】6页(P54-59)【关键词】通用规范;电连接器;矩形;超微;接触件;外壳定位【作者】黎世山;成慧【作者单位】贵州航天电器股份有限公司, 贵州贵阳, 550009;中国电子技术标准化研究院【正文语种】中文【中图分类】TN7841 引言随着电子元器件技术的飞速发展,电连接器(以下简称连接器)逐渐趋向超微小型、轻量化方向发展。

同排接触件中心距也向高密度方向不断发展,从2.54mm到1.27mm,再到目前的0.635mm。

0.635mm连接器在国内同行的共同努力下,其生产技术已经基本成熟。

其对应的国外标准MIL-DTL-32139《外壳定位超微矩形电连接器通用规范》首次发布时间是2003年12月16日,后来经7次换版修订(2004年、2006年、2008年、2011年、2013年、2014年、2015年),在技术指标上有很大变化。

该标准对应我国GJB7245-2011《外壳定位超微矩形电连接器通用规范》(以下简称GJB7245)。

GJB7245自2011年发布实施以来,在我国军用超微矩形电连接器研制和生产中得到了广泛应用,为提高军用装备轻量化的质量保证发挥了重要作用。

但GJB7245与MIL-DTL-32139【2015版】(以下简称MIL-DTL-32139)之间存在较大差别,由于受篇幅限制,本文仅对标准的性能要求、质量保证规定、试验方法、说明事项等的不同之处进行阐述。

chap2 纳米科技从幻想到现实

chap2 纳米科技从幻想到现实
对于宏观物质,α《 r, 表面原子所占比例很小,其呈现的 性质对整个物质的性质没多大影响。而对于纳米颗粒,不 能忽视表面性质。在一般的情况下,纳米颗粒不可能是 理想的球形,表面原子的影响就会更大,这就是人们所称 的表面效应。
设原子间距为 0.3nm ,表面原子仅占一层,粗略 估算表面原子所占的百分数如下表。
2.8 敞开希望的大门
费曼与德雷克斯勒的观点是否有科学基础呢?答 案是肯定的!纳米科技的发展给人类带来希望的 科学基础是什么呢? 2.8.1 逐个控制原子不违反任何物理学规律 费曼相信:“物理学原理并不排除对物质原子实 行逐个控制的可能性。这种想法不违反任何自然
规律。从原则上说,它是能够做到的”。
在一超微颗粒中,位于中间的原子或分子是上下、 左右、前后各个方向都受到相互作用,而位于块 材表面的原子或分子比较舒畅些。用化学术语来 说,表面原子的结合能比内部原子小许多,表面 处存在许多悬空的化学键,具有不饱和的性质, 极容易与外来的原子相结合而使体系趋于稳定态。 所以表面原子具有较高的化学活性。
2.8.2 人类应拜大自然为师 德雷克斯勒的思路与费曼不同,他的办法是拜大 自然为师,他说:“分子机器自我繁殖的可能性 从细菌中可以很容易找到证明”。 数千年以前,人类已懂得馒头发酵和葡萄酒酿造。 酵母菌就是起发酵作用的能够自我复制的、细胞 级“机器人”。 有一种大肠杆菌工程菌能够产生无蛋壳的鸡蛋— —鸡卵清蛋白,每个细菌能生产10万个动物蛋白 分子。若用发酵法大量生产这种鸡卵清蛋白,不 知比母鸡下蛋快多少倍。
实际上,不论什么材质的超微颗粒,当颗粒的尺寸 不断减小时,首先表现出来的性质是表面效应。超 微颗粒的尺度越小,表面原子数目占原子总数的百 分比越大,超微颗粒材料具有的活性越大。从下面 的例子和简单估算,我们可以体会到这一点: 对半径为r的球状超微颗粒而言,设原子直径为α , 则表面原子所占的比例大体上为:

套管型电流互感器的使用须知

套管型电流互感器的使用须知

套管型电流互感器的使用须知...................................................................................发布时间:2009-1-13日LR、 LRB、LRBT型套管式电流互感器,具有精度高、体积小、二次负荷大等优点,同时单匝贯穿式小电流比、低安匝套管式电流互感器在行业中是一种新的突破。

产品主要与10kV~750 kV等电压等级的高压开关、电力变压器、独立式互感器配套使用。

不带一次绕组,作为线路电量测量、电能计量、过载及暂态保护使用。

②结构特点:本系列电流互感器无一次绕组,导电杆穿入器体中心或绝缘套管构成一次绕组。

铁芯采用优质晶粒取向冷轧硅钢片、高性能坡莫合金、超微金及纳米晶等高导磁、高磁感材料卷制成环型,并经严格热处理工艺及磁势补偿,使铁芯的磁性能达到最佳状态,产品在小电流变比时,亦有较高的精度,在国内同类产品中具有明显的竞争优势。

例如:(可根据用户要求设计生产0.2S级等)电力系统中的套管式电流互感主要与10KV??750KV等电压等级的高压开关、电力变压器、独立式电流互感器配套使用.作为线路等电量的测量,电能的计量,过载及暂态保护使用。

此系列的电流互感器无一次绕组,导电杆穿入器体中心或绝缘套管构成一次绕组,铁芯用带状硅钢片或高性能的坡莫合金.超微金及纳米晶等高导磁,高磁感材料卷制成环形.二次线圈用绝缘线绕在铁芯上.在使用该系列的电流互感器时。

认为应注意以下三个问题:1、互感器的准确等级? 在电气装置中.由于继电器保护和测量仪表对电流互感器有不同的要求,必须装设误差和准确等级不同的电流互感器。

电流互感器分为:0.2、0.5、1、3和10五个准确等级.这是根据二次电流及阻抗在额定值的25—?100%的范围内所得的最大电流误差命名的。

规定作电度计量的电流互感器的准确等级应为0.5级.继电保护用3级电流互感,差动保护用D?级电流互感器。

减肥魔法石简介

减肥魔法石简介

减肥魔法石简介1、减肥魔法石®【减肥魔法石®】由康复芯片和超微I超组成。

康复芯片就是专用于减肥的隐形针灸器,源于传统针灸减肥的原理并超越传统针灸效果,这基于其极高的安全性,而可作用于传统针刺禁穴-----神阙穴、乳中穴。

超微I超根据中医“百病皆生于气”的原理,通过对人体信息气场超导作用,消除了人体边界阻抗,疏通人体经络,打通人体气道,激活人体元气,调节人体脏腑功能之气,改善人体脏腑功能,对单纯性肥胖症有一定的康复作用。

超微I超可以理解为:针对单纯性肥胖作用于神阙穴特制的康复芯片。

此外,神农还有专门针对卵巢保养、乳腺增生等不同功能的超微I超。

硬片软片(减肥魔法石用的是软片)超微I超【神阙穴】是百脉总枢、百穴之王,是新生儿脐带脱落后,所遗留下来的一个生命根蒂组织。

神阙穴与人体生命活动密切相关。

我们知道,母体中的胎儿是靠胎盘来呼吸的,属先天真息状态。

婴儿脱体后,脐带即被切断,先天呼吸中止,后天肺呼吸开始。

而脐带、胎盘则紧连在脐中,没有神阙,生命将不复存在。

人体一旦启动胎息功能,就犹如给人体建立了一座保健站和能源供应站,人体的百脉气血就随时得以自动调节,人体也就健康无病,青春不老。

经常对神阙穴进行锻炼,可使人体真气充盈、精神饱满、体力充沛、腰肌强壮、面色红润、耳聪目明、轻身延年。

并对腹痛肠鸣、水肿膨胀、泄痢脱肛、中风脱症等有独特的疗效。

古法一般用艾灸来治诸病(艾灸神阙可温阳、延年益寿、老而不衰,对痛经、肠胃、慢性炎症有奇效。

)【乳中穴】属足阳明胃经,是后天之本,也是传统针刺的禁穴。

中医典籍《内经》中记载:“男子乳头属肝,乳房属肾;女子乳头属肝,乳房属胃”指出了乳房的经络归属,中医认为,对乳房的生理、病理影响最大者为:肝、肾、脾胃功能是否正常;以肾的先天精气、脾胃的后天水谷之气、肝的藏血与疏调气机,对乳房的生理病理影响最大。

古法用艾灸来减肥乳腺疾病,乳中穴是减肥乳腺疾病的主要穴位。

用悬灸的方法能软化和消除小叶增生、纤维瘤等良性肿块。

电化学测量方法

电化学测量方法

⑵慢扫描法测定稳态极化曲线:就是利用慢速线性扫描信号控制恒电位仪或恒电 流仪,使极化测量的自变量连续线性变化,同时自动测绘极化曲线的方法。 其中线性电势扫描法或叫动电势扫描法,应用更广泛。
4、稳态测量方法在金属腐蚀方面的应用
在金属腐蚀方面,测量极化曲线可得出阴极保护电势,
阳极保护的致钝电势、致钝电流、维钝电流、击穿电势和再 钝化电势等。测量极化曲线,采用强极化区、线性极化区和 弱极化区的方法可快速测量金属的腐蚀速度,从而快速筛选 金属材料的缓蚀剂。测量阴极极化曲线和阳极极化曲线,可 用于研究局部腐蚀。分别测量两种金属的极化曲线,可推算 这两种金属连接在一起时的电偶腐蚀。测量腐蚀系统的阴阳 极极化曲线,可查明腐蚀的控制因素、影响因素、腐蚀机理 及缓蚀剂作用类型。
3、暂态法的分类及特点
1、暂态法的分类:按照控制自变量的不同,可分为控制电流法和控制电 势发。按照极化波形的不同,可分为阶跃法、方波法、线性扫描法和 交流阻抗法等。按照研究手段的不同,可分为两类:一类用小幅度扰 动信号,电极过程处于传荷过程控制,采用等效电路的研究方法;另 一类用大幅度扰动信号,浓差极化不可忽略,通常采用方程解析的研 究方法,而不能用等效电路的研究方法。 2、暂态法的特点: ①暂态法能够测量传荷电阻,由传荷电阻进而能够计算交换电流等动 力学参数。 ②暂态法能同时测量双电层电容和溶液电阻。 ③暂态法能够研究快速电化学反应。 ④暂态法有利于研究表面状态变化快的体系,如电沉积和阳极溶解等 过程。 ⑤暂态法有利于研究电极表面的吸脱附和电极的界面结构,也有利于 研究电极反应的中间产物和复杂的电极过程。
2、传荷过程控制下的小幅度电流阶跃暂态测量方法:若使用小幅度的电流阶跃 信号,使得电极电势的改变值满足小幅度条件(通常△E≤10mV),同时单向极 化持续时间较短,浓差极化何以忽略不计,电极处于电荷传递过程控制。此时等 效电路中的传荷电阻,双电层电容等可视为恒定不变,在此情况下采用等效电路 的方法可测定溶液电阻、传荷电阻及双电层电容等,进而计算电极反应的动力学 参数。 3、浓差极化存在时的控制电流阶跃暂态测量方法:对于具有四个电极基本过程 的的简单电极反应,采用大幅度的电流阶跃信号对电极进行极化,且极化持续时 间较长,使得反应物、产物粒子刘翔电极表面或离开电极表面的扩散速率不足以 补偿电极表面上的消耗和积累时,电极表面附近的粒子浓度就会发生变化,导致 电极电势变化,为了确定电极电势的响应曲线,就必须先确定粒子浓度的分布函 数。该测量的优点是可以认为腐蚀金属电极上只有一个电极反应在进行,所以测 得的极化曲线也只反应了这一个电极反应在进行测量的电位区间内的动力学特 征。

生物纳米波超微渗透技术

生物纳米波超微渗透技术

生物纳米波超微渗透技术仁康生物纳米波超微渗透技术是将纳米波集中照射到病变组织部位,被人体软组织吸收。

由于纳米波是特高频电磁场,渗透力强,可以穿透入人体组织内部,因此这种生物效应不仅局限在人体表皮产生,而在被照射到的全部组织上从表皮到深部,同时产生上述纳米波生物效应,促进机体血液循环、增强新陈代谢、提高免疫功能和改善局部营养等一系列生物学作用。

通过纳米波对器官内的神经、体液、内分泌进行双向调节,修复细胞的异常代谢,建立和维持正常细胞的生理功能,总体调整机体生物能量,恢复各系统功能,达到治病、防病、延长生命周期的目的,在治疗的同时,无任何毒副作用。

纳米波三大优势1、不损皮肤,不留疤痕。

由于某一波长的纳米波只被相应颜色的色素吸收,只有病变的细胞才吸收特定的纳米波,所以不会损害健康皮肤,不会留下疤痕。

2、没有痛苦,恢复期短。

用纳米波进行治疗无刺激、时间短,不影响人们的正常生活。

3、疗效确切,起效迅速。

纳米波对炎症的疗效是基于其生物谐振的属性,是通过纳米波的能量效应和生物学效应来体现的,人体组织是富含水分子的组织,所以在纳米波多功能治疗仪照射下,其血液循环的改善时确定的,而且改善程度要远远好于传统以红外线为主的理疗仪,所以疗效非常确定。

接受治疗的患者一般首次就能显效,包括肌肉放松、炎症减轻、疼痛减小、感觉神经恢复等。

纳米波的适用症颈椎病、腰椎病、风湿类风湿、痛风、腰肌劳损、关节退行性病变、组织增生、行动型损伤、软组织损伤、股骨头坏死、强直性脊柱炎、关节炎、肩周炎、网球肘、腱鞘炎等各种骨科疾病。

射频热凝靶点术治疗原理:射频热凝靶点术是通过磁场发射出高频率射频电流,射频电流在工作电极尖端产生变化磁场,使磁场覆盖的靶点组织内分子运动摩擦生热,热凝毁损靶点区域组织,专用于神经刺激疼痛传导道路阻断和脑部毁损,是一项国际先进的微创技术和世界前沿的疼痛治疗方法。

整个治疗不用麻药、镇痛药、抗生素、激素,只是一个物理变化过程,对人体无任何副作用,使治疗更绿色化、更人性化。

观察小鼠脑组织突触的超微结构

观察小鼠脑组织突触的超微结构

观察小鼠脑组织突触的超微结构小鼠脑组织是研究神经科学的重要模型,通过观察小鼠脑组织突触的超微结构,可以深入了解神经元之间的连接方式及其功能调控机制。

本文将从超微结构的定义、突触的组成、突触的形态多样性以及突触的功能等方面进行探讨。

一、超微结构的定义超微结构是指在光学显微镜下无法观察到的微小细胞结构,通常需要使用电子显微镜等高分辨率显微技术进行观察。

在研究小鼠脑组织突触的超微结构时,科学家们可以利用电子显微镜对其进行观察和分析,从而揭示突触的细节特征。

二、突触的组成突触是神经元之间传递信息的重要连接部位,由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。

突触前膜位于信号发出神经元的末梢,突触后膜位于信号接受神经元的树突或细胞体上。

突触间隙是突触前膜与突触后膜之间的微小间隙,通过神经递质在突触间隙中传递信号。

三、突触的形态多样性突触的形态可以分为化学突触和电气突触两种。

化学突触是最常见的突触类型,其传递方式通过神经递质的释放和再摄取来实现。

化学突触的特点是突触前膜上富集有突触小泡,突触后膜上富集有神经递质受体。

电气突触则通过细胞直接连接的通道进行电流传递,其特点是突触前膜和突触后膜之间存在突触间隙的间隙小于20纳米。

四、突触的功能突触是神经元之间传递信息的基本单位,其功能包括突触传递、突触可塑性和突触退化等。

突触传递是指神经冲动在突触间传递的过程,主要通过神经递质的释放和再摄取来实现。

突触可塑性是指突触连接强度的可变性,包括长时程增强和长时程抑制等形式。

突触退化是指突触连接的部分或全部丧失,通常出现在神经退行性疾病中。

通过观察小鼠脑组织突触的超微结构,可以深入了解突触的组成、形态多样性以及功能等方面的信息。

这对于研究神经科学、了解神经系统的工作原理以及神经退行性疾病的发病机制有着重要的意义。

随着显微技术的不断发展和突触研究方法的进步,相信我们对小鼠脑组织突触超微结构的认识将会越来越深入。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

微弱电流信号检测记录(2012-02-14 11:19:12)标签:杂谈目录零、序一、微弱电流测试器的指标二、微弱电流测试所需要的条件三、微弱电流计四、高阻电阻五、微弱电流计放大器的基本电路六、微弱电流标准源七、微弱电流计的测试八、微弱电流测试仪器DIY汇总九、微弱电流测试器DIY十、改进与应用二、微弱电流计放大器的基本电路1、微弱电流放大的基本电路弱电流的基本电路是反向放大器的形式,即I-V转换电路。

先看一个实例,来自ICH8500的数据表。

图片:Amp0.gif放大器接成典型的反向放大器,但没有输入电阻,其实是一个电流-电压变换器,并有几点不同:a、有保护(Guard,作用见下)b、反馈电阻Rfb非常大,为10的12次方欧姆,即1Tc、有个反馈电容Cfb,用来与输入等效电容分压,提高响应时间。

在一个实际采用ICH8500的电路板上,该电容采用了470pF的聚苯乙烯(反馈电阻用了30G)图片:DSCN5966s.jpg反馈电阻Rf(或叫Rfb)的选择。

这是一个关键元件,一方面取决于所要求的灵敏度和噪音,另一方面与其他元件和电阻的来源情况有关。

上述电路的Rfb非常大达到1T,因此1pA的输入电流就会引起1V的输出,即灵敏度是1V/pA,这样用2V的电压表,就可以实现满度2pA的微电流计,甚至可以用200mV的电压表事项满度200fA的超微电流计。

Rfb也与电流噪音密切相关,越大则理论噪音越小,很多静电计选100G,这样理论噪音极限大概是0.25fArms,而K642选择了1000G,噪音就更小了。

当然,Rfb不能取得太大,因为运放的偏置电流Ib是完全流过这个电阻的,产生压降,也产生噪音、温度系数等弊病,所以Rfb要与运放匹配,最好Ib×Rfb小于满度输出的1%,至少<10%。

否则,当没有输入的时候,Ib就要全部流过Rfb,1pA就产生了1V的假输出,这是不允许的。

另一方面,大的电阻不仅价格贵、买不到,而且可能存在性能上的问题。

从目前情况看,Rfb最大选择100G比较合适,除非你想PK吉时利,可以选1T或更大。

静电运放的选择,上面提到,最重要的参数就是Ib。

要想做微电流测试,Ib必须选择小的。

实际上。

Ib总是存在的,也可以进行补偿、调零、抵消。

当然,不如Ib小的好,因为Ib本身是很不稳定的,会带来电流噪音和,尤其是其温度系数很大,会在很大程度上干扰测试结果。

另一方面,运放的正负输入之间的失调电压Vos,多少也会影响准确测试。

Vos,是直接叠加到输出信号上去的。

假设Vos=10mV,那么本来是1V输出,叠加后就有1.01V 了,形成1%的误差。

假设输入电流小,为0.1pA,那么计算输出只有0.1V,实际输出0.11V,影响就更大了,达到10%。

所以,Vos还是小了好。

后面将会看到,由于在产生微小电流的时候,需要小的电压,Vos所占的比例就更突出了,这样也要求运放的Vos小。

Vos如果不够小,可以通过补偿电路来大部分抵消。

但是,Vos是有温度系数的,温度一变最后的输出也跟找变了,这也使得Vos的温度系数成文重要指标之一。

反馈电容Cf的选择。

Cf的作用有两个,一个是抵消输入电容、提高阶越的响应速度:图片:Cf.gif另一个作用是与Rf一起决定了电路自由时间常数。

有关Cf的选择,LMC662的手册里有详尽的描述。

德国微电流板,在Rf=30G的情况下选择了Cf=470pF,非常大,时间常数达到了15秒。

从实际测试情况看,减少这个电容,尽管提高了相应速度,但会增加输出噪音。

例如在Cf=470pF 的场合,输出1秒间隔的阿伦方差只有0.19fA,但增大到22pF后(此时时间常数为0.67秒),阿伦方差上升到了2.5fA。

因此,这个德国的电路是牺牲了响应速度换取的稳定性,看来是用来测试缓慢变化的微电流信号。

电路上看,电流合成点,就是一个虚地。

只要运放在工作状态,这个地方就能保持地电位。

当有输入电流的时候,这个电流不会流入运放的负端(因为Ib非常小而且基本不变),所以全部的电流都流进Rfb里了,造成输出端下降,下降的电压就是输入电流与该电阻的乘积。

所以这一点也就是电流合成点,多个电流可以在这点相加的,但这一点的电压不随输入电流而变,总是保持在地点位,因此才称为虚地。

也可以看出,这个虚地也特别脆弱,任何电路板漏电流都会对结果产生直接影响。

为了减少或免除这些影响,可采取如下措施:a、采用悬空办法,让绝缘电阻大得多的空气替代电路板。

b、采用保护布线的办法,让漏电路径的电位差计量小。

c、采用特殊运放,其输入脚间距大、有屏蔽脚,以便减少内部漏电。

也许有人会问,为什么不采用T型反馈电路,这样可以大大降低Rf反馈电阻的阻值?T型反馈是一种折中方法,只对理想放大器有用。

如果实际动手做过,或者进行过理论分析,就能看出,这电路牺牲了太多的精度,增加了太多的噪音。

此电路在采用一个分压电阻对在降低反馈电阻的阻值后,Vos的影响也成比例的被扩大了,噪音也被放大,同时R2选择了小电阻其电流噪音也增大。

而计量弱电流放大一般都同时需要高精度,因此不适合此处的极端场合。

图片:T.gif2、测试微电流的其它方法测试微电流,还可以用其它很多方法,比如:电流-频率变换法。

由于常见的频率范围特别宽,也容易产生,因此这种方法动态范围很大,并且可以远距离传输而无走样。

这种方法做好了精度也非常高。

有一款光探测IC TSL230,就可以直接把光电流转换成频率,在一个不换档的量程里轻易取得6个数量级的动态范围,我实际测试达到7个数量级,最小可以响应0.1pA的电流。

静电累计法,或者叫电容充电法。

选用漏电超低、介质特性良好的电容小电容例如10pF,通过积分电路让被测试电流向电容充电,就可以通过不断采集输出电压,得到电压的上升率,换算出电流来:电流=电容×电压上升率这个电路的特点,一个是可以较高精度的测试到非常小的电流,只不过越小的电流需要越长的时间;另一个特点是干扰小,因为是积分效应,最后结果是累积的、不是偶然的。

当然,如果电容充电达到一定电压后,必须放电才能工作。

这种放电方法一般不能采用电子开关,这样就会有漏电影响。

一般是采用机械的方法,用一段金属+F4尖端的复合材料给电容短路,让这电容放电就可以重新测试。

这种电路的弱点是复杂些,测试时间较长,需要特殊电容。

另外,运放的漏电流是与测试电流叠加的,测试的时候需要先测试一下没有外加电流时的自身Ib,然后再相减。

图片:push-rod2.gif3、常见的静电放大运放IC图片:OpAmp.gif从指标上看,Ib最小的,当属Intersil早年的ICH8500A,Ib不大于10fA!图片:5-ICH8500A.jpg但是,这个运放比较粗糙,Vos达到50mV,其温度系数大约1mV/C也非常大,因此根本谈不上精密,这样也对输入要求就比较高,最好是恒流的或电压较高的。

也就是说,这款IC 放大弱电流非常有效,但放大微电压不行,要求被放大对象有很高的内阻,测试电压也要高,例如绝缘材料测试。

其次是LMP7721,这是一款近期的产品。

指标Ib不大于20fA,典型值达到3fA,相当不错,尤其是其Vos<0.18mV,在静电领域可以算成精密运放了。

电流噪音原数据表是10fA,这怎么可能?1Hz下比典型Ib都大了,应该是笔误,因此我自作主张改成了0.10fA.。

该放大器与众不同的地方,包括了独特的引脚输出方法和保护。

再就是LMC6001A,这是大约1995年推推出的。

指标Ib不大于25fA,也是相当不错的,Vos<0.35mV,也比较小了,其温度系数2.5uV/C也并不很大,其电压噪音和电流噪音都非常小,这样就能测试更小的微弱信号,并有较好的重复。

AD549L,是个老运放,Ib <60fA,稍有偏大,但Vos<0.5mV也算不错,其温度系数5uV/C,中等。

这款常被用来做简单的静电计或相关应用。

ADI公司还有其它几款类似的,例如AD515AL,Ib <75fA。

OPA128L,比较经典的老运放了,Ib <75pA,也稍偏大了,其它特性与AD549L很类似(尽管BB自吹比AD549L强)。

另外,BB的东西还有个弱点,就是贵一些。

AD515,最好的L后缀,也是Ib<75fA,Vos不算大,1mV。

LMC6042A,尽管Ib保证最小值不算小(4pA),但典型值超低,达到惊人的2fA。

另外,尽管Vos偏大但其温度系数1.3uV/C并不大。

这个IC价格低、耗电少(只有20uA),很适合做成电池供电的静电计。

通过挑选,可以找到性能不错的。

图片:DSCN9174s.jpg图片:DSCN9175s.jpg另外,国半还有几款典型Ib为2fA的运放,比如LMC6041/4、LPC661/2、LMC660/1/2。

还有几款典型Ib为10fA的,例如LMC6061/2/4、LMC6081/2/4,都可以用作相同目的。

图片:P1090062s.jpg最后,在一篇文献(《最新集成电路应用300例》,pp107),介绍两款Ib不超过0.01pA的运放,一个是3430K,另一个是4M-7592,但根本找不到资料,也没见过实物,因此就排除在外。

怀疑3430K的前缀是CA,也怀疑4M是LM的笔误,但都无结果。

图片:DSCN9234s.jpg补充,3430K找到了一点资料:厂家:Linear形式:单运放Ib max:10fAVos max:10uVPins:10/information/spec/?ss_pn=3430K4、MOS管与静电运算放大器也许注意到了,商品的静电计,几乎都采用了MOS管做前级,而DIY的基本都采用静电运放。

MOS管由于功能单一,可选范围大,有些输入偏流非常小,可以低达1fA以下,另外噪音水平和比较好,因此有可能做出高性能的放大器来。

当然,用MOS管的话自己麻烦多一些,例如要增加二极管保护部分(这也许是好事,因为可以自由选管),另外MOS管的失调电压比较高,即便是对管。

单级MOS管放大倍数有限,需要后续继续放大,电路比较复杂。

自己做静电放大器,还是简单一些为好。

静电领域不定的因素多,如果电路搞复杂了,出了点问题都不好确认到底是哪里来的。

另一方面,目前可选的的静电放大IC也非常多了。

基本足够。

如果想DIY MOS管的,也建议先做个IC的。

图片:push-rod.gif六、微弱电流标准源1、为什么要产生标准微弱电流?很简单,给我们的弱电流测试仪测试用的。

同时,也应该具有校准输出功用、互相对比作用。

所以,弱电流不仅要能产生出来,而且还要很精确的产生出来。

2、微弱电流标准的产生方法1,电压+高阻法即把一个高阻R接到已知电压V上,电流满足I=V/R。

相关文档
最新文档