HRLC 高电阻/低电导表

HRLC 高电阻/低电导表描述：

高电阻测量总是存在一个问题: 只有非常少量的电流流过正在测试的元件。因此，必须采取一定的预防措施，防止外来干扰。一个接地的导电盒带有一个铜丝网观察屏幕，可以在不受杂散静电现象(通常由操作者的动作引起)干扰的情况下测试小部件。这个盒子，附在仪表上，包括在内。此外，“敏感”端子(对静电场敏感的端子)可以通过屏蔽测试电缆(包括)连接，以测量任何不能安装在导电盒中的组件。

仪表的六个电阻范围是 19.999/199.99/1999.9 MegOhms 和 19.999/199.99/1999.9 GigOhms。可读取的最高直接电阻为 1999.9 GigOhms，最小分辨率为 .001 MegOhm (1 KiloOhm)，当仪表设置为读数 19.999 MegOhms 时。总体准确度为读数的 +/-2%，+/- 一次计数。

此外，还有两个电导（电阻的倒数）范围。它们是 19.999 NanoSiemens 和 19.999 PicoSiemens。NanoSiemen 等于 1 除以 GigOhm。它与每伏一个 NanoAmp 相同。PicoSiemen 是每伏特一个 PicoAmp，或一个 TeraOhm 的倒数。因此，一个 1 GigOhm 的电阻器将具有 1 NanoSiemen 的电导，而一个 1 TeraOhm 将对应于 1 PicoSiemen。请注意，因为一个是另一个的倒数，所以 2 TeraOhms 对应于 0.5 PicoSiemen。因此，这两个电导范围涵盖以下等效电阻范围： 第一个电导范围从 .001 x 10 -9西门子（=10 12 欧姆或 1 兆欧姆）到 19.999 x 10 -9 西门子（= 大约 5 x 10 6 欧姆或 5 兆欧姆），第二个电导范围从 0.001 x 10-12 西门子（=1015 欧姆或 1000 兆欧姆）到 19.999 x 10-12 西门子（= 大约 5 x 109 欧姆或 5 GigOhms）。精度为读数的 +/-2%，+/- 一次计数，但外部干扰可能会导致额外的不准确性。

使用电导法比使用标准电阻测量法更容易测量非常高的电阻。在标准电阻测量中，一定量的预设电流流过被测电阻器。例如，当仪表设置为 19.999 兆欧时，内部电路会导致正好 100 纳安（10-7安培）流过电阻器。一个 10 MegOhm 的电阻器将具有 1 伏特的电压（=107欧姆 x 10-7 安培），结果显示屏将显示“10.000”。当仪表设置为 6 个电阻范围中的任何一个时，显示屏读数与测试电阻两端的电压成正比。1 伏始终产生半满刻度读数，1.999 伏始终产生满刻度读数 19999，但小数点位置取决于所使用的刻度。有 6 种不同的预设电流量：从 19.999 MegOhm 开始到 1999.9 GigOhm 范围结束，预设电流为 100,10 和 1 NanoAmp；和 100,10, 和 1 PicoAmp。在每种情况下，如果电阻器电压正好是 1.9999 伏特（当适当的电流量通过它时），仪表将显示准确的满刻度。测量电导时，使用了不同的技术：在电阻两端施加电压差，然后测量流过电阻的电流。为了便于说明，将电压视为 1 伏特。然后电导（以西门子为单位）与电流（以安培为单位）的数字相同。例如，如果一个 10 GigOhm (1010 Ohms) 电阻上施加了 1 V 电压，0.1 NanoAmp (1010 Amp) 的电流将流过电阻，这意味着它的电导为 10-10 Siemens 或 0.1 NanoSiemen。

电阻和电导测量之间有两个主要区别:

1)电阻测量可能需要很长时间才能稳定到它的最终值，如果有很多电容连接在电阻上;

2)根据欧姆读数相对于1/欧姆的性质，如果正在测量一个非常高的电阻(一个在仪表上测量接近满刻度的电阻) ，并且电阻在一秒钟到下一秒钟之间以10% 的系数波动(它可能很吵，因为一个高电阻有一个非常“弱”的信号) ，那么显示器将波动10% 的19999计数，或大约2000计数。这很难读懂。一个低电阻(通常是少得多的噪声)将显示一个欧姆设置非常低的数字，所以它会更加稳定。这意味着在进行电阻测量时，小电阻极其稳定，而大电阻则不成比例地不稳定。然而，如果将仪表切换到电导测量，高电阻将读取低电导数字，10% 的波动甚至可能看不到作为一个计数波动。

这里有一个电容如何减慢电阻读数的例子: 当测量一个1 TeraOhm 的电阻时，如果存在少于1 PicoFarad 的电容，电阻测量将在4秒内稳定在最终值的2% 内，电导测量将在3秒内稳定。然而，如果10个 PicoFarads 与1 TeraOhm 并联，那么电阻测量需要40秒来解决，而电导仍然只需要3秒。(请注意，这些稳定时间适用于电路中的气隙电容。固体电容器往往需要较长的时间才能达到平衡，因为它们极化缓慢。)电阻测量的缓慢沉降是因为通过电容-电阻组合的微量电流需要很长时间才能给电容充电到其最终电压。

仪表上有额外的控制旋钮。响应速度(信号平均时间)可以设置为 FAST (推荐)或 SLOW (如果 FAST 上的读数波动过大)，以前报价的结算时间是在 FAST 上。

有两个偏移量控制:

1)零欧姆偏移量(通过仪表右侧的一个小孔进入) ，当两个测试终端短路时，调整该偏移量使显示读数为零。这个零点可以在6个电阻范围中的任何一个上完成，并且在切换到另一个电阻范围时不需要重新调整。只有当温度变化超过30oF 时才需要重新调整。

2)零电导偏移(右边缘较大的旋钮)。当终端未连接时，并且只有当 RANGE 旋钮设置为[电导]时，才将其调整为读取零。在[ NanoSiemens ]和[ PicoSiemens ]之间切换开关时，它必须重新调整。这样就从放大器的输入中减去了微小的电流(通常是几个 FemtoAmps) ，以及其他产生微弱电流的机械效应。这个偏移量只有在其他(小旋钮)偏移量完成后才能调整，并且应该比小旋钮偏移量调整得更频繁。

指示：

▶ 零欧姆校准

必须首先正确设置零欧姆偏移旋钮。将短鳄鱼夹插入两个端子。带有较大直径插头的鳄鱼夹进入“非敏感端子”。为避免静电损坏仪表，最好在插入“敏感端子”之前接触两个“屏蔽”插孔之一，并且在接触“敏感端子”之前随时这样做。将鳄鱼夹旋转在一起，直到它们接触，然后将一个夹在另一个上。将 RANGE 旋钮转到任何一个数字（但不是 CONDUCTANCE），并将 UPDATE SPEED 旋钮转到 FAST（这也会打开仪表）。注意旋钮从仪表右侧伸出。那个旋钮旁边的盒子里有一个洞。使用小螺丝刀（随附）调整孔底部的控件，直到显示屏读数为零。这种调整可能永远不需要再次进行，但您应该每年检查一次或两次，看看它是否真的保持为零。

▶ 电阻测量

用鳄鱼夹将“非敏感”端子和“敏感”端子之间的未知分量(电阻)连接起来。(如果组件足够小，你就不需要使用两根电缆; 小的组件可以直接用鳄鱼夹夹在仪表上。)将屏蔽盒的插头插入标有“屏蔽”字样的左侧或右侧插孔中，确保(通过屏幕观察)没有任何测试组件接触到屏蔽盒的内部。如果组件太大，以至于放不进屏蔽箱，可以使用两根电缆来扩大鳄鱼夹的伸展范围。请注意，适合“非敏感端子”的电缆只有一个导体，而“敏感端子”的电缆是同轴(内导体 + 外导体)。如果一根没有屏蔽的长电线意外地连接到“敏感终端”，那么当室内电场发生变化时，即使变化很小，仪表也会发生波动。如果电场停止变化(无论是强度还是方向)超过3秒钟，那么仪表就会变得稳定，它就会读取正确的数量。由于这种对外部场的敏感性，“敏感终端”有一个同轴电缆。外导体保护内导体。请注意，任何连接(在电缆的远端)到这个内导体的终端应该尽可能屏蔽室内的电场。

有三个分离的电压水平来自仪表，不应该连接在一起，即使他们都出现了“接地”:1)两个香蕉连接器，说“屏蔽”是真正的接地。2)非敏感端子的外导体“几乎在完全相同的电压作为案例地，但放大器保持它接近案例地电压。金属轴的“megoms”，“gigoms”拨动开关也在这个潜力。这就是所谓的“保护环”。3)测量电阻时，“不敏感端子”在接地以下的零伏特之间。当测量电导时，它在机箱地面以上3.5伏特。永远不要连接1)到2)，1)到3)，或2)到3)。

要进行电阻测量，请将 RANGE 切换到1999.9，并将切换开关切换到 GigOhms。如果几秒钟后，显示器上下波动明显，切换响应速度为慢。如果显示器在最左边显示一个“1”，这意味着电阻大于1999.9千兆欧姆。(在这种情况下，只有电导将给出一个读数，将在后面描述)。但是，如果显示器读取一个数字(1999.9千兆欧姆或更少) ，这是正确的电阻。如果数字很小(或者为零) ，你可以把 RANGE 旋钮从1999.9调到199.99或者19.999; 如果显示的数字仍然很小，把切换开关从 GigOhms 调到 MegOhms，然后再次查看1999.9,199.99,19.999的范围，直到你看到一个足够大的数字，可以按照你需要的分辨率读取。如果您走得太远，一个“1”将出现在显示器的左侧，没有其他数字将显示，直到您切换范围回来。

要显示一个稳定、精确的数字可能会有几个问题。

1) 如果存在大量电容(如果你在测量夹在两个电极片之间的绝缘体薄片的电阻，这是预期的)，那么测量的电阻可能会增加得非常缓慢，而不是立即上升到正确的值。电阻缓慢上升(需要很长时间才能稳定)的问题最可能发生在高电阻范围:1999.9 gigoms。如果所需要的时间是不可接受的长，电导范围将需要使用。

2) 可能来自外部直流电场的变化，而测试组件没有适当地屏蔽这些电场。“适当的屏蔽”是指组件被金属箔或金属屏包围，金属屏本身连接到仪表的两个“屏蔽”连接器中的一个。

3) 与正在测试的组件有关。这些可能在某些区域保留电荷，而这些区域通常放电较慢。前面提到的一个例子是真实世界的电容器。例如，一个10 PicoFarad真实世界的电容器充电到1伏特可以通过1太欧姆电容器放电。这种电阻器和电容器的组合应该每7秒放电到其先前值的½。也就是说，7秒后，电容器应保留½伏特;14秒后，它应该保留¼伏特，等等。首先，一个真实的电容器将以这种方式工作——每7秒将其电压降低一半。当电压降至1/100伏特左右时，它的速度可能会减慢，每15秒电压就会降低一半。最终它会变得越来越慢，所以最后一点电荷要花很长时间才能去除。这将导致仪表显示花费很长时间来确定其最终值。在被测试的组件上也可能有带电的绝缘表面。这些表面的缓慢放电，即使这些表面没有直接连接到“敏感终端”，也会引起外部场的变化，这导致显示器在最终稳定之前的很长一段时间内读数过高或过低。如果“正在测试的组件”的绝缘表面被意外摩擦，它可能会获得静电荷，就会出现上述问题。一般情况下，在测量之前，可以使用中性电离器或将组件浸入(接地的)盛水的容器中，然后摇干，去除组件上的静电。第一个效应，1)(如上所述)，与电容有关，可以通过使用电导来克服。第二种效应，2)(也提到了上面)，与电容的意外缓慢放电有关，其中最后一点电荷的清除速度比它应该的要慢得多，不能通过使用电阻或电导来克服。如果第二个影响是一个问题，试着减少正在测量的组件中的任何“涉及固体绝缘体的电容”。气隙电容不会引起第二种效应，因此气隙电容不需要被消除。另一个问题来自于测量通常不用于制造电阻的普通材料的电阻。对于许多类型的材料，电阻取决于施加在材料上的电压。也就是说，当1纳安穿过一个给定的样品时，可能有1伏特穿过它;但当3纳安培通过时，电压是2伏。然而，在一个理想的电阻中，如果1伏特对应1纳安培，那么2伏特对应2纳安培。当你提高两端的电压时，许多材料的电阻会越来越低。

▶ 电导测定

如果电阻高于1999.9 gigoms，或者如果电路的电容非常高，以至于电阻读数上升得太慢，无法等待它稳定下来，就像第一个效应1)，使用电导测量法。将量程旋钮调到[电导]。有两个电导范围:19.999 NanoSiemens和19.999 PicoSiemens。一个西门子是一个量的电流(安培)，将流过的组件，如果1伏特施加了它。一个电导为。4 PicoSiemens的组件意味着。4 PicoAmp将通过它，如果1伏特施加于它。因此，该元件可称为以下任一种:2.5 terohm电阻或0.4 PicoSiemen导体。

在进行读数之前，必须正确地调整“电导偏移”。此偏移量必须比先前调整的“零欧姆偏移量”更频繁地进行调整。“电导偏移”是由伸出仪表右侧的旋钮控制的。具有“零电导”的电路是一个开路电路。(这与“零电阻”形成鲜明对比，“零电阻”是一种短路。)因此，为了使电导归零，必须首先断开两个测试端子(敏感端子和非敏感端子)之间的连接，当然还要断开(至少一边)任何正在测试的部件。保持鳄鱼夹(或同轴电缆)插入“敏感终端”，但断开从该敏感终端的剪辑其他一切。如果有一个组件准备测试，其中一个导线可以保持连接到“非敏感终端”。这将最大限度地减少在正确的“零电导偏移”完成后连接元件进行测试所需的移动次数。避免触摸或摩擦“非敏感端子”周围的塑料环，或“敏感端子”上将内导体与外导体分开的塑料环。静电荷可能会累积，需要一些时间才能消散。

一旦组件准备好进行测试，但尚未连接到“敏感端子”，如果可能的话，将导电盒插入其位置。切换到[ PicoSiemens ](与 GigOhms 相同的位置)。然后旋转电导偏移旋钮(伸出仪表的右面) ，直到显示器读数接近零。当开关在[ PicoSiemens ]上时，这个设置是正确的，但是如果稍后将开关设置为[ NanoSiemens ] ，旋钮可能需要不同的设置(当您更改开关设置时，重新调整电导偏移量)。然后拆下导电盒(如果使用的话)并连接组件进行测试。请记住，在这种电导设置中，小数意味着高电阻，大数意味着低电阻。如果仪表的温度变化至少2华氏度，则电导偏移量可以移动一个或多个计数。如果在测试组件的表面上有一些电荷，它也可以移动几次; 当这些电荷消散时，偏移电平略微移动。在最敏感的开关位置(PicoSiemens) ，每个计数表示如果在元件上施加1伏特，流过该元件的1 FemtoAmp 的变化。(实际上，3.5伏的电压贯穿整个组件，所以显示器上的每个计数实际上代表了3.5 FemtoAmps 的电流差。)由于 FemtoAmp (10-15安培)非常小，组件非常容易受到外部电场和温度变化的影响，这将影响放大器的偏置电流。如果可能的话，应该使用导电盒。同样，在连接待测部件时，避免接触或摩擦任何绝缘表面。如果读数最初不稳定，检查屏蔽和/或站着不动，以避免在房间的电场移动。

HRLC 高电阻/低电导表规格：