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          納米測量中屏蔽罩的重要作用

          作者: 時間:2016-12-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          電纜的不當使用會造成測量時間過長的問題。共軸電纜提供了一個傳輸信號的內(nèi)導(dǎo)體和屏蔽。內(nèi)導(dǎo)體和屏蔽之間存在著可供漏電流流過的旁路電阻和電容通路[1](圖4)。除了作為漏電流的通路之外,旁路的R和C還構(gòu)成了一個RC電路,該電路將大大放慢弱電流或者高電阻測量的速度,而且要實現(xiàn)精確的讀數(shù)一般需要等待5倍RC的時間常數(shù)。要測量極高的電阻——GW甚至更高——則需要數(shù)秒到數(shù)分鐘才能讓讀數(shù)穩(wěn)定到最終值的1%以內(nèi)。

          我們建議采樣三軸電纜[2]和屏蔽罩措施,以消除漏電路徑和穩(wěn)定時間的問題。在圖4的第二種構(gòu)型中,電纜是由一個內(nèi)導(dǎo)體、內(nèi)屏蔽和外屏蔽構(gòu)成的。通過用單增益放大器來驅(qū)動電纜的內(nèi)屏蔽,可以幾乎完全消除電纜電阻[3](以及其他的漏電電阻)的負載效應(yīng)。因為內(nèi)部導(dǎo)體和內(nèi)部屏蔽[4]間的電壓差現(xiàn)在幾乎為零,所有的測試電流現(xiàn)在都流過內(nèi)導(dǎo)體并流向測量儀器的輸入。流過內(nèi)部屏蔽-地的漏電通路的漏電電流可能具有較大的量值,但該電流是由單增益放大器的低阻抗輸出而非電流信號源來提供的。



          圖4:在內(nèi)導(dǎo)體和共軸電纜之間的旁路電阻和電容通路將容許流過漏電流[5]。此外,旁路R和旁路C構(gòu)成了一個RC電路,該電路會大大減慢低電流或者高電阻的測量速度。

          根據(jù)定義,屏蔽在電路中應(yīng)當是一個低阻抗的點,其電位應(yīng)當與高阻抗輸入端的電位近乎相等。在現(xiàn)代靜電計[6]中,預(yù)放大器的輸出端應(yīng)該置于這個點上,可以用于減少電纜的漏電。一個進一步的好處是等效的電纜電容也相應(yīng)降低了,從而大大提升了電路的響應(yīng)速度,縮短了測量時間。


          關(guān)鍵詞: 納米測量屏蔽

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