吉时利Keithley 6517B 静电计/高阻表Tektronix泰克

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吉时利Keithley 6517B 静电计/高阻表Tektronix泰克详细资料

吉时利Keithley 6517B高阻计操作使用说明书

产品详情

吉时利5位半6517B静电计/高阻表提供的精度和灵敏度指标高于其他同类型仪表。它还具有完备的功能，使测量高阻和绝缘材料电阻率变得简单。6517B具有425读数/秒的测试速率，比同类型的静电计快很多，可以提供快速、简易的弱电流测量能力测量弱电流。

主要特点:

电阻测量可达1018 Ω
电流测量范围10aA - 20mA
最小电流量程输入端压降<20μV
200TΩ 输入阻抗
<3fA 偏置电流
测试速率高达425 rdgs/s
噪声0.75fA p-p
内置±1kV电压源
独特的高电阻测量电压反接方法
可选的插件式扫描卡

出众的性能指标

半机架型6517B静电计/高阻表具有特殊的低电流输入放大器，其输入偏置电流<3fA，噪声仅 0.75fA p-p (峰-峰) ，输入端压降<20μV。对于接近理想的电路负载，其电压和电阻测量的输入阻抗是200TΩ。这些性能指标确保物理、光学、纳米技术和材料科学等研究领域低电流和高阻抗电压、电阻和电荷测量所需的准确度和灵敏度。内置±1kV的电压源具有扫描能力，从而简化漏流测试、击穿电压测试和电阻测试，以及绝缘材料的体电阻率(Ω-cm) 及表面电阻率(Ω/square) 的测量。

测量范围宽

6517B型静电计/高阻表具有全自动量程，超过电流、电阻、电压和电荷测量满量程：
• 电流测量范围：10aA - 20mA
• 电压测量范围：1μV - 200V
• 电阻测量范围：1Ω - 1018Ω
• 电荷测量范围：1fC - 2μC

改进的高灵敏度测量

许多测试应用要求测量高级别材料的电阻率（面电阻率和体电阻率）。传统测量方法是对样本施加足够高的电压，测量流经样本的电流，然后利用欧姆定律(R=V /I)计算其电阻。虽然高阻材料和器件产生很小的电流，很难准确进行测量，但利用吉时利静电计和皮安计则可以成功地进行这种测量。

即使利用高精度仪器，材料中固有的背景电流使得进行准确测量较为困难。由于压电效应、电容效应和偏振效应，绝缘材料、聚合物和塑料通常都显示出背景电流。这些背景电流一般等于或大于施加电压产生的电流。在这些情况下，其测量结果往往是不稳定的，生成不准确的电阻或电阻率读数甚至错误的负值。吉时利6517B型静电计/高阻表旨在解决这些问题，并为各种材料和元件提供一致、可重复和精准的测量，特别是与8009型电阻测试夹具一起使用时。

变换极性法

6517B型静电计/高阻表使用变换电极法，实际上消除了样本的背景电流。并剔除背景电流的第一级和第二级漂移。变换电极法施加一个正极性电压，然后在指定延迟（测量时间）后测量电流。接着，改变电压极性，使用相同的延迟，重新测量电流。连续重复这个过程，并根据4个最新电流测量结果的加权平均值计算出电阻。对大多数材料来说，通过7次反转(即舍弃前三个读数)，这个方法通常生成可高度重复、准确的电阻（或电阻率）测量结果。例如，利用8009型测试夹具0.3%的重复度，可对1mm厚的1014Ω-cm材料样本进行测量，在15秒测试周期内其背景电流低于200fA。

与数字多用表类似的简单操作

6517B型静电计/高阻表采用与数字多用表类似的简易操作，可通过前面板，利用单一按钮控制电阻测量等重要功能。还可以通过内置IEEE-488 接口实施控制，因此，可利用计算机控制器通过总线对所有功能进行编程。

高精度高阻测量

6517B型静电计/高阻表的诸多特性和能力有助于确保高阻测量应用的准确度。例如，其内置电压源简化了绝缘器电阻率和所用电源电压电平之间关系的确定。它还非常适合电容器泄漏和绝缘电阻测量、印刷电路板表面绝缘电阻测试、电阻器电压系数测试以及二极管泄漏特性分析。

温度和湿度测试

湿度和温度可能严重影响材料的电阻率值。为了帮助您准确比较在不同情况下测得的读数，6517B型静电计/高阻表提供内置K型热电偶和一个可选的6517-RH型相对湿度探头。其内置数据存储缓冲器允许记录和调用具有时间、温度和相对湿度Stamping 的读数。

附件扩展测量能力

利用多种可选附件，可以扩展 6517B型静电计/高阻表的应用，并改进其性能。

扫描卡。利用两张扫描卡，可以简化多个信号的扫描。每张卡都可以轻松插入仪器后面板的插槽。6521型扫描卡提供10个低电平电流扫描通道。 6522型扫描卡提供10个高阻抗电压开关或低电流开关通道。

测试夹具。8009型电阻率夹具是一款受保护的测试夹具，用于样本材料的体电阻率和表明电阻率测量。它包括按ASTM标准构建的不锈钢电极。该夹具的电极尺寸已在6517B型静电计 /高阻表预编程，因此无需计算其数值，可以稍后手动输入。这个附件旨在保护用户避免接触潜在的危险电压 ——自动开启夹具盖，关闭6517B型静电计/高阻表电压源输出。

应用

6517B型静电计/高阻表非常适合物理、光学、纳米技术和材料科学等研究领域的低电流和高阻抗电压、电阻和电荷测量。其极低的电压降非常适合太阳能电池测量，其内置电压源和低电流灵敏度使之成为基于聚合物的纳米线等高阻测量的出众解决方案。其高速和易用性使之成为质量控制、产品工程和生产测试（包括漏流、击穿和电阻测试）应用的极好选择。利用6517B型静电计/高阻表的电压反转方法，可以大幅改进对绝缘材料的体电阻率和表面电阻率测量。 6517B型静电计/高阻表还非常适合电化学应用，如离子选择性电极和pH测量、电导电池和电势测定。

电压

5½位量程	分辨率	准确度（1年）1 18° - 28°C ±(%读数+计数)	温度系数 0° - 18°C & 28° - 50°C ±(%读数+计数) / °C
2 V	10 μV	0.025 + 4	0.003 + 2
20 V	100 μV	0.025 + 3	0.002 + 1
200 V	1 mV	0.06 + 3	0.002 + 1

常模抑制比（NMRR）：2V和20V量程>60dB, 200V量程>55dB。
50Hz或60Hz2。
共态抑制比（CMRR）：直流时>120dB，50Hz或60Hz。
输入阻抗：>200TΩ，并联20pF电容，保护电容<2pF(1MΩ零检查)。
前置放大器输出端的小信号带宽: 典型值100kHz (–3dB)。

注：

1. 适当归零时，5½位，1个PLC (电力线周期)，中值滤波器开启, 数字滤波器 = 10个读数。
2. 线路同步。

电流

5½位量程	分辨率	准确度（1年）1 18° - 28°C ±(%读数+计数)	温度系数 0° - 18°C & 28° - 50°C ±(%读数+计数) / °C
20 pA	100 aA2	1 + 30	0.1 + 5
200 pA	1 fA2	1 + 5	0.1 + 1
2 nA	10 fA	0.2 + 30	0.1 + 2
20 nA	100 fA	0.2 + 5	0.03 + 1
200 nA	1 pA	0.2 + 5	0.03+ 1
2 μA	10 pA	0.1 + 10	0.005 + 2
20 μA	10 pA	0.1 + 5	0.005 + 1
200 μA	1 nA	0.1 + 5	0.005 + 1
2 mA	10 nA	0.1 + 10	0.008 + 2
20 mA	100 nA	0.1 + 5	0.008 + 1

输入偏置电流：<3fA（典型值）。
温度系数 = 0.5fA/°C，20pA量程。
输入偏置电流噪声：<750aA p-p (capped input)，带宽0.1Hz～10Hz，阻尼。数字滤波器= 40读数，量程20pA。
输入电压降（典型温度±1°C）：
在20pA, 2nA, 20nA, 2μA与20μA量程时，<20μV。
在200pA, 200nA与200μA量程时，<100μV。
在2mA量程时，<.2mV。在20mA量程时，<5mV。
输入电压降温度系数：在pA, nA与μA量程时，<10μV/°C。
前置放大器建立时间(达到最终值10%)典型值：在pA量程时，为0.5s (阻尼关闭)和2.0 s (阻尼开启)。在nA量程时，为15ms (阻尼关闭)；在μA量程时，为1ms (阻尼关闭)；在mA量程时，为500μs (阻尼关闭)。
常模抑制比（NMRR）：在50Hz或60Hz3时，在各个量程均>60dB。

注：
1. 适当归零时，5½位，1个PLC (电力线周期)，中值滤波器开启, 数字滤波器 = 10个读数。
2. aA = 10-18A，fA = 10-15A
3. 线路同步。

电阻(常规方法)

量程	5½位分辨率	准确度（10-100%量程） 18° - 28°C(1年) ±(%读数+计数)	温度系数（10-100%量程） 0° - 18°C & 28° - 50°C ±(%读数+计数) / °C	自动电压源	电流量程
2 MΩ	10 Ω	0.125 + 1	0.01 + 1	40 V	200 µ A
20 MΩ	100 Ω	0.125 + 1	0.01 + 1	40 V	20 µ A
200 MΩ	1 k Ω	0.15 + 1	0.015 + 1	40 V	2 µ A
2 GΩ	10 k Ω	0.225 + 1	0.035 + 1	40 V	200 n A
20 GΩ	100 k Ω	0.225 + 1	0.035 + 1	40 V	20 n A
200 GΩ	1 MΩ	0.35 + 1	0.110 + 1	40 V	2 n A
2 TΩ	10 MΩ	0.35 + 1	0.110 + 1	400 V	2 n A
20 TΩ	100 MΩ	1.025 + 1	0.105 + 1	400 V	200 pA
200 TΩ	1 GΩ	1.15 + 1	0.125 + 1	400 V	20 pA

注：
1. 自动电压源欧姆性能指标，适当归零时，5½位，1个PLC (电力线周期)，中值滤波器开启, 数字滤波器 = 10个读数。如果需要用户可选电压，请使用手动模式。手动模式显示通过测得电流计算出的电阻(高达1018Ω)。其准确度等同于电压源准确度加选定电流量程的准确度。
前置放大器建立时间：在电流性能指标中，为前置放大器建立时间增加电压源建立时间。
超过20GΩ的范围需要根据载荷特性额外设定。

电阻(变换极性法)

变换极性序列可以补偿待测材料或期间的背景（偏移）电流。最大容许偏移为所用电流量程的满刻度。
使用吉时利8009夹具
可靠性：ΔIBG × R/VALT + 0.1% (1σ) (仪器温度常数±1°C)。
准确度：(VSRCErr + IMEASErr × R)/VALT
其中：ΔIBG是测量得到的来自样本和测试夹具的典型背景电流噪声。
VALT是使用的变换极性电压。
VSRCErr是使用VALT作为设置的电压源准确度(单位：V) 。
IMEASErr是使用作为VALT /R读数的电流计准确度(单位：A)。

电压源

量程	5½位分辨率	准确度 (1年) 18° - 28°C ±(%读数+计数)	温度系数 0° - 18°C & 28° - 50°C ±(%读数+计数) / °C
100V	5 mV	0.15 + 10 mV	0.005 + 1 mV
1000V	50 mV	0.15 + 100 mV	0.005 + 10 mV

最大输出电流：
100V量程：±10mA, 在<14mA时，采取硬件短路电流保护。
1000V量程：±1mA, 在<1.4mA时，采取硬件短路电流保护。
建立时间：
100V量程：到达额定准确度<8m s。
1000V量程：到达额定准确度<50ms。
噪声(典型值)：
100V量程：<2.6mV rms。
1000V量程：<2.9mV rms。

电荷

量程	5½位分辨率	准确度（1年）1,2 18° - 28°C ±(%读数+计数)	温度系数 0° - 18°C & 28° - 50°C ±(%读数+计数) / °C
2 nC	10 fC	0.4 + 5	0.04 + 3
20 nC	100 fC	0.4 + 5	0.04 + 1
200 nC	1 pC	0.4 + 5	0.04 + 1
2 μC	10 pC	0.4 + 5	0.04 + 1

注：
1. 性能指标适用于电荷刚采集后。增加
|QAV| (4fA + _____ ) TA RC 其中，TA = 电荷归零与测量之间的时间周期（单位：秒）
QAV = 在TA周期测得的平均电荷，RC = 300,000（典型值）。
2. 适当归零时，5½位，1个PLC (电力线周期)，中值滤波器开启, 数字滤波器 = 10个读数。
输入偏置电流: 典型值时，<4fA。温度系数= 0.5fA/°C，量程2nC。

温度（热电偶）

热电偶种类	量程	准确度（1年）1 18° - 28°C ±(%读数+计数)
K	–25°C ～ 150°C	±(0.3% + 1.5°C)

注：1. 不包括探测误差，Tcal ± 5°C, 1 PLC积分时间。

湿度

量程	准确度（1年）1 18° - 28°C ±(%读数+%RH))
0 - 100%	±(0.3% + 1.5°C)

注： 1. 必须增加湿度探测准确度。对于6517-RH型，为±3% RH，探测环境温度高达65°C，不超过85°C。

6517B型静电计/高阻表后面板

IEEE-488总线实现

实现：SCPI (IEEE-488.2, SCPI-1999.0)。
从触发到完成读数：150ms典型值，包括外部触发器。
RS-232实现：支持：SCPI 1991.0。波特率: 300, 600, 1200, 2400,4800, 9600, 19.2k, 38.4k, 57.6k与115.2k。
流程控制：无，Xon/Xoff。
连接器：DB-9 TXD/RXD/GND。