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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。