JJF 1726-2018 数字式静电计校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1726—2018

数字式静电计校准规范

CalibrationSpecificationforDigitalElectrometers

2018-12-25发布2019-03-25实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1726—2018

数字式静电计校准规范

CalibrationSecificationforJJF1726—2018

p

DigitalElectrometers

归口单位全国电磁计量技术委员会

:

主要起草单位北京东方计量测试研究所

:

参加起草单位大连市计量检测研究院

:

北京市计量检测科学研究院

广东省计量科学研究院

本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解释

JJF1726—2018

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语和计量单位

3………………………(1)

概述

4……………………(1)

计量特性

5………………(1)

电压测量示值误差

5.1…………………(1)

电流测量示值误差

5.2…………………(2)

电阻测量示值误差

5.3…………………(2)

电荷测量示值误差

5.4…………………(2)

电压输出示值误差

5.5…………………(2)

校准条件

6………………(2)

环境条件

6.1……………(2)

测量标准及其他设备

6.2………………(3)

校准项目

7………………(3)

校准方法

8………………(3)

校准前准备

8.1…………(3)

电压测量示值误差

8.2…………………(4)

电流测量示值误差

8.3…………………(5)

电阻测量示值误差

8.4…………………(7)

电荷测量示值误差

8.5…………………(8)

电压输出示值误差

8.6…………………(9)

校准结果表达

9…………(10)

校准证书

9.1……………(10)

数据修约

9.2……………(10)

复校时间间隔

10………………………(10)

附录数字式静电计校准不确定度评定示例

A………(11)

附录校准原始记录格式

B……………(25)

附录校准证书内页格式

C……………(27)

Ⅰ

JJF1726—2018

引言

本规范依据国家计量校准规范编写规则

JJF1071—2010《》、JJF1059.1—2012

测量不确定度评定与表示编制

《》。

本规范为首次发布

。

Ⅱ

JJF1726—2018

数字式静电计校准规范

1范围

本规范适用于测量电流不小于电阻不大于电荷不小于

0.1pA、10PΩ、0.1nC、

电压不大于的数字式静电计的校准也适用于其他数字仪表中超高阻微电流

1kV。、、

微电荷测量功能的校准

。

2引用文件

本规范引用了以下文件

:

常用电学计量名词术语试行

JJF1023—1991()

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3术语和计量单位

静电计

3.1electrometer

静电计是一种基于静电放大器测量原理用于高阻微电流电荷量和高输入阻抗

,、、

电压测量的多功能测量仪器

。

4概述

数字式静电计主要由高输入阻抗低输入偏置电流的静电放大器和不同的反馈网络

、

组成通过开关切换构成测量电路将被测信号转换成直流电压再经过模数转换器

,,,,

变换成数字信号显示电阻测量一般是向被测电阻施加恒定的电压利用电流测量功

。,

能实现电阻的测量电流测量一般是利用高值反馈电阻将微电流转换成电压电荷

,;,;

测量是利用电容反馈将电荷转换成电压电压测量是利用静电放大器组成同相放大

,;

器实现高输入阻抗的电压测量

,。

数字式静电计主要用于高值电阻微弱电流电荷及电压的测试如光电倍增管和

、、,

电离室输出的电流以及诸如半导体质谱仪中的微弱电流测量也可用于表面绝缘电

、,

阻材料电阻率的测量以及静电电荷和高内阻源电压的测量等

、,。

5计量特性

电压测量示值误差

5.1

电压测量最大允许误差用公式表示

(1):

V=±(aVx+b)

ΔMPE1%1(1)

式中

:

V电压测量最大允许误差

ΔMPE———,V;

a与读数有关的误差系数

1———;

1

JJF1726—2018

Vx静电计测量显示值

———,V;

b与量程有关的固定误差

1———,V。

电流测量示值误差

5.2

电流测量最大允许误差用公式表示

(2):

I=±(aIx+b)

ΔMPE2%2(2)

式中

:

I电流测量最大允许误差

ΔMPE———,A;

a与读数有关的误差系数

2———;

Ix静电计测量显示值

———,A;

b与量程有关的固定误差

2———,A。

电阻测量示值误差

5.3

电阻测量最大允许误差用公式表示

(3):

R=±(aRx+b)

ΔMPE3%3(3)

式中

:

R电阻测量最大允许误差

ΔMPE———,Ω;

a与读数有关的误差系数

3———;

Rx静电计测量显示值

———,Ω;

b与量程有关的固定误差

3———,Ω。

电荷测量示值误差

5.4

电荷测量最大允许误差用公式表示

(4):

Q=±(aQx+b)

ΔMPE4%4(4)

式中

:

Q电荷测量最大允许误差

ΔMPE———,C;

a与读数有关的误差系数

4———;

Qx静电计测量显示值

———,C;

b与量程有关的固定误差

4———,C。

电压输出示值误差

5.5

电压输出最大允许误差用公式表示

(5):

V=±(aV'x+b)

ΔOMPE5%5(5)

式中

:

V电压输出最大允许误差

ΔOMPE———,V;

a与设定值有关的误差系数

5———;

V'x静电计输出电压设置值

———,V;

b与量程有关的固定误差

5———,V。

6校准条件

环境条件

6.1

环境温度

a):20℃±2℃;

2

JJF1726—2018

相对湿度

b):40%~60%;

供电电源电压频率

c):220V±22V,:50Hz±1Hz;

周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动并具有良好的接地

d),。

测量标准及其他设备

6.2

校准用设备的测量范围要覆盖被校准参数的测量范围应具有足够的分辨力准确

,、

度和稳定性以保证由标准器辅助设备及环境条件所引起的扩展不确定度k

,、(=2)

不大于被校准参数最大允许误差绝对值的

1/3。

根据所采用的校准方法选择以下可以满足校准要求的测量设备

,:

直流标准电压源

a);

直流标准电流源源内阻大于

b):1GΩ;

标准高值电阻器

c);

模拟超高值电阻器

d);

标准电荷源

e);

标准电容器

f);

直流标准电压表

g)。

上述标准源稳定性要足够稳定标准源在连接被校数字式静电计后应仍能保证输

,,

出的准确度

。

7校准项目

数字式静电计校准项目见表

1。

表1数字式静电计校准项目一览表

序号校准项目计量特性的条款校准方法的条款

电压测量示值误差

15.18.2

电流测量示值误差

25.28.3

电阻测量示值误差

35.38.4

电荷测量示值误差

45.48.5

电压输出示值误差

55.58.6

校准方法

8

校准前准备

8.1

外观检查

a)

目视检查被校数字式静电计的外观和附件端钮开关按键和调节旋钮应无松

,、、

动损伤脱落各种功能标志应齐全正确

、、,。

工作正常性检查

b)

通电后开关按键调节旋钮显示屏测量仪表和各种状态指示灯标志应工

、、、、()

作正常

。

预热和调零

c)

3

JJF1726—2018

被校数字式静电计应在实验室环境中放置不小于以消除温度均匀性的影响

24h,。

校准示值误差前校准用标准设备以及被校数字式静电计应按各自说明书的要求进行

,,

预热一般要求预热不小于使仪表示值达到稳定

。2h,。

电压测量示值误差

8.2

校准点选择

8.2.1

电压测量功能在每个量程内一般选取正向的量程点和接近满量程点

10%、50%,

以及负向的接近满量程点

。

直流标准电压源法

8.2.2

采用专用低噪声同轴电缆按照图所示接线并确保一点接地不带屏蔽保

a),1,。

护的电压测量按照图接线带有屏蔽保护的电压测量按照图接线

,1(a);,1(b)。

不带屏蔽保护的电压测量接线图

(a)

带有屏蔽保护的电压测量接线图

(b)

图电压测量示值误差校准接线图

1

选择被校数字式静电计电压测量功能和电压量程直流标准电压源置零被校

b),,

静电计清零

。

依据校准点选择被校数字式静电计和直流标准电压源的电压量程并设定直流

c),

标准电压源的输出电压值V

s1。

启动直流标准电压源输出待输出稳定后读取并记录被校数字式静电计的直

d),,

流电压测量值Vx

1。

4

JJF1726—2018

被校数字式静电计电压测量示值误差按公式计算

e)(6):

V=Vx-V

Δ11s1(6)

式中

:

V被校数字式静电计电压测量示值误差

Δ1———,V;

Vx被校数字式静电计电压测量值

1———,V;

V直流标准电压源的电压设置值

s1———,V。

电流测量示值误差

8.3

校准点选择

8.3.1

电流测量功能在每个量程内一般选取正向的量程点和接近满量程点

10%、50%,

以及负向的接近满量程点

。

直接标准电流源法

8.3.2

采用专用低噪声同轴电缆按照图所示接线非浮置保护电流测量的一般接

a),2。

法按照图接线浮置保护电流测量按照图接线

,2(a);2(b)。

非浮置保护电流测量接线图

(a)

浮置保护电流测量接线图

(b)

图直接标准电流源法电流测量示值误差校准接线图

2

选择被校数字式静电计电流测量功能和最小量程直流标准电流源置零被校

b),,

数字式静电计清零

。

依据校准点选择被校数字式静电计和直流标准电流源的电流量程并设定直流

c),

标准电流源的输出电流值I

s1。

5

JJF1726—2018

启动直流标准电流源输出待输出稳定后读取并记录被校数字式静电计的直

d),,

流电流测量值Ix

1。

被校数字式静电计电流测量示值误差按公式计算

e)(7):

I=Ix-I

Δ11s1(7)

式中

:

I被校数字式静电计电流测量示值误差

Δ1———,A;

Ix被校数字式静电计电流测量值

1———,A;

I直流标准电流源输出的电流标准值

s1———,A。

间接标准电流源法

8.3.3

采用专用低噪声同轴电缆按照图所示接线选用相应电阻值R的标准高

a),3,1s

值电阻器

。

选择被校数字式静电计电流测量功能和最小量程直流标准电压源电压置零

b),,

被校数字式静电计清零

。

依据校准点选择被校数字式静电计电流测量量程和直流标准电压源的电压量程

c);

并按式设定直流标准电压源输出电压值V

(8)'1s:

V'=IR

1ss21s(8)

式中

:

V'直流标准电压源输出电压设置值

1s———,V;

I被校数字式静电计校准点电流值

s2———,A;

R标准高值电阻器电阻值

1s———,Ω。

启动直流标准电压源电压输出开关待输出稳定后读取并记录数字式静电计

d),,

电流测量值Ix

2。

图间接标准电流源法电流测量示值误差校准接线图

3

被校数字式静电计电流测量示值误差按公式计算

e)(9):

V'

1s

I=Ix-

Δ22R(9)

1s

式中

:

I被校数字式静电计电流测量示值误差

Δ2———,A;

Ix被校数字式静电计电流测量值

2———,A。

6

JJF1726—2018

电阻测量示值误差

8.4

校准点选择

8.4.1

电阻测量功能在每个量程一般选取至个点优先选取量程的

13,10%、50%、

点

100%。

高值电阻器法

8.4.2

选择电流测量功能和最小的电流测量量程进行电流清零

a),。

按照图所示接线标准高值电阻器按照图接线模拟超高值电阻器按

b)4,4(a);

照图接线

4(b)。

选择被校数字式静电计电阻测量功能依据校准点选择被校数字式静电计的测

c),

试电压和电阻量程并设置相应标准高值电阻器或模拟超高值电阻器的电阻值R

;2s。

启动数字式静电计输出待输出稳定后读取并记录被校数字式静电计的直流

d),,

电阻测量值Rx

。

标准高值电阻器接线图

(a)

模拟超高值电阻器接线图

(b)

图电阻测量示值误差校准接线图

4

被校数字式静电计电阻测量示值误差按公式计算

e)(10):

R=Rx-R

Δ2s(10)

式中

:

R被校数字式静电计电阻测量示值误差

Δ———,Ω;

Rx被校数字式静电计电阻测量值

———,Ω;

7

JJF1726—2018

R标准高值电阻器或者模拟超高值电阻器的实际电阻值

2s———(),Ω。

电荷测量示值误差

8.5

校准点选择

8.5.1

电荷测量功能在每个量程内正向选取至个点优先选取量程的

35,10%、50%、

点反向选取接近满量程点

100%,。

直接标准电荷源法

8.5.2

在校准前应对被校数字式静电计进行放电消除内部已积累电荷引起的误差

a),。

选择被校数字式静电计电荷测量功能和被校量程做开路清零

b),。

采用专用低噪声同轴电缆按照图所示接线

c),5。

依据校准点选择被校数字式静电计和标准电荷源的量程并设定标准电荷源的

d);

输出电荷值Q

s。

打开标准电荷源输出开关待输出稳定后快速读取并记录数字式静电计电荷

e),,

测量值Qx

1。