直流微電流標(biāo)準(zhǔn)源關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、直流微電流(10-7～10-17A)的測(cè)量，在我國(guó)國(guó)防工業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。為了對(duì)直流微電流的測(cè)量裝置和儀器的進(jìn)行定期檢定，為了統(tǒng)一整個(gè)國(guó)防系統(tǒng)的直流微電流量值，需要建立“直流微電流標(biāo)準(zhǔn)”。研制直流微電流標(biāo)準(zhǔn)源成為重要的課題。 本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外各種微電流測(cè)試技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)源技術(shù)，根據(jù)測(cè)量需求特點(diǎn)和元器件等現(xiàn)實(shí)條件，在不同的輸出電流范圍，分別選擇了電流負(fù)反饋微電流源和電容式微電流源方案。 在電流負(fù)反饋微電流源設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)了模擬

2、負(fù)反饋調(diào)整電路。該電路能適應(yīng)107Ω負(fù)載電阻，在輸出端的負(fù)載不確定或發(fā)生變化的時(shí)候，能根據(jù)采樣電阻兩端的電壓及時(shí)調(diào)整激勵(lì)電壓，修正負(fù)載對(duì)輸出電流的影響，達(dá)到恒流的目的。設(shè)計(jì)中詳細(xì)分析了各參量對(duì)裝置不確定度的影響，實(shí)際測(cè)試不確定度達(dá)到0.02％。 在電容式微電流源設(shè)計(jì)中，用線(xiàn)變占空比脈沖調(diào)寬方法產(chǎn)生線(xiàn)變電壓：通過(guò)調(diào)制開(kāi)關(guān)，對(duì)輸入電壓進(jìn)行斬波。斬波周期一定，占空比是隨時(shí)間線(xiàn)性變化的。經(jīng)高階低通濾波器去高頻分量后，得到斜率準(zhǔn)確穩(wěn)定的線(xiàn)

3、性變化的電壓。本文利用傅立葉級(jí)數(shù)和切比雪夫多項(xiàng)式性質(zhì)，詳細(xì)分析了脈寬線(xiàn)變的脈沖序列信號(hào)特性，得到了最佳的濾波參數(shù)。設(shè)計(jì)達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)。 本文還完成了電流負(fù)反饋微電流源和電容式微電流源共用的程控分壓器設(shè)計(jì)。其中采用了脈沖調(diào)寬分壓器方案，分壓比不確定度達(dá)到16ppm。 采用本文關(guān)鍵技術(shù)研制的“直流微電流標(biāo)準(zhǔn)源”正式樣機(jī)，經(jīng)過(guò)一年的考核測(cè)試，整機(jī)性能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)：量程范圍10-7～10-13A，最小步進(jìn)10-16A，不確定度在