電流測量中微電流測量技術－皮安電流表（皮安表）

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在靜電研究、材料測試、光電器件等應用與測試中要測量極微弱電流。從歐姆定律I=V/R可知，只要測量流過已知電阻(通常叫取樣電阻、如圖所示）R上的電壓V就可以計算出電流，而且電流I與電壓V還是線性關系。

測量微弱電流時，由于電流很小，而電壓表的最小分辨率有限，通常要用很大的取樣電阻R,如果取樣電阻R=10000M(=1×10¹⁰歐姆）,靜電計的最小分辨率為1mV,則可以測試的最小電流I=10^-13A。通常要求靜電計的輸入電阻要比取樣電阻R大上1000倍以上，即靜電計的輸入電阻要求在1×10¹³歐姆或更高，而EST103（原FS3)靜電計的輸入電阻達到1×10¹⁴歐姆以上。這種方法也叫取樣電阻(分流器)安倍計方法，數字萬用表和指針式電流表及靜電計通常使用分流器方法，有時叫(“NORMAL”模式或普通模式)。其優點是通過并聯較小的電阻可測量較大的電流，但這種方式在測量微弱電流時響應較慢，而且對測量回路產生一定的壓降，即相當于電流表有一定的內阻，對回路有可能會產生較大的誤差。

另一種方法是利用反饋式的皮安計,在這種配置,輸入電流流經反饋電阻器。這種方式的電流表測量的輸入電阻很小，在線路中電壓降也很小，通常在200μV左右甚至在幾個μV以下，相當于一個內阻為0的理想電流表，因則對于測量一些內阻很高而輸出電壓就很低的對象是有利的，其優點是響應較快，這種方法叫“FAST”方式或叫“快速理想”模式。但是測量一些電纜或被測量對象電容較大時有可能不穩定。

EST122型皮安電流表吸收了上述兩種測量方式的優點，它即有取樣電阻分流方式或稱“NORMAL”模式，在這種方法下能測量較大的電流，如幾十mA甚至更大,要測量更大如的電流幾百mA甚至安培電流時只要在輸入端并聯更小的電阻就行了。它也有“FAST”方式，在這種方式下輸入端壓降非常低(200μV左右),適用于很低電壓被測量對象，且響應也快。在“NORMAL”模式和“FAST”方式下只要切換一下轉換開關就行了。是一種價格低廉使用極方便的微電流測量儀器。