[发明专利]一种微弱电荷校准方法

说明书

本发明实施例涉及一种微弱电荷校准方法，方法包括：A、将数字源表、标准电容器、电阻器和静电计依次电性连接，并将标准电容器和电阻器放置于干燥箱中；B、由数字源表输出输出电压信号；C、输出电压信号通过标准电容器和电阻器进行隔直流处理；D、静电计采集隔直流处理后的电信号中的电荷，得到采集电荷量；E、根据标准电容器的电容值和输出电压信号的电压值计算得到实际电荷量；F、改变数字源表的输出电压，重复上述步骤B至步骤E，得到对应不同输出电压的多组采集电荷量和实际电荷量；G、根据多组采集电荷量和实际电荷量计算得到校准因子。本发明对小电流仪器的电荷档进行校准，排除了漏电、仪器受潮等方面因素的影响。

技术领域

本发明涉及测量校准技术领域，尤其涉及一种微弱电荷校准方法。

背景技术

随着科学技术的不断提高，高灵敏度、高分辨力的精密微弱电流测量仪器已广泛应用于航天测控、半导体集成、核辐射测控等众多领域，但其信号幅度极低，外界极易对其形成干扰，所以校准此量级的小电流仪器具有很大的困难，同时，对仪器电荷档的测量也一直是个技术难题，因此，国内外对达到nA(10-9A)、pA(10-12A)甚至fA(10-15A)量级的微弱电流电荷的测量校准需求愈加迫切。目前，我国许多相关机构单位为此付出了许多努力，但由于常见的新型静电计等仪器极易受到漏电、零点漂移、湿度和偏置电流等多方面外界因素的影响，很难对电荷档进行直接测量校准。

此外，国内目前还未有人对测量仪器的电荷档进行过校准实验，国外目前大部分电荷档的校准一般在低湿度的冬季，而在高湿度的夏季期间，校准因子不可重复，且变化范围为20％左右，其最大的原因就是电容等器件受潮引发的漏电导致实验结果的不确定度过高，严重限制了校准系统的使用。因此，需要一种能够克服上述问题的测量校准方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够排除漏电、仪器受潮等方面因素影响的微弱电荷校准方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种微弱电荷校准方法，所述校准方法包括：

步骤A、将数字源表、标准电容器、电阻器和静电计依次电性连接，并将所述标准电容器和所述电阻器放置于干燥箱中；

步骤B、由所述数字源表输出输出电压信号，所述输出电压信号的电压值为V；

步骤C、所述输出电压信号通过所述标准电容器和所述电阻器进行隔直流处理；

步骤D、所述静电计采集所述隔直流处理后的电信号中的电荷，得到采集电荷量Q1；

步骤E、根据所述标准电容器的电容值C和所述输出电压信号的电压值V计算得到实际电荷量Q；

步骤F、改变所述数字源表的输出电压，重复上述步骤B至步骤E，得到对应不同输出电压的多组采集电荷量和实际电荷量；

步骤G、根据所述多组采集电荷量和实际电荷量计算得到校准因子。

优选的，所述根据所述标准电容器的电容值C和所述输出电压信号的电压值V计算得到实际电荷量Q具体为：Q＝C×V。

优选的，在所述将数字源表、标准电容器、电阻器和静电计依次电性连接之前，所述校准方法还包括：

对所述数字源表的电压档进行校准。

优选的，在所述步骤B之前，所述校准方法还包括：

所述数字源表进行干燥处理。

优选的，在所述步骤B之前，所述校准方法还包括：

将所述数字源表的输出电压设定为0V；