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电流测量中引起误差的摩擦电效应和解决办法


测试系统中任何额外产生的电流都会加到被测电流中去而引起误差。这种电流可以在内部产生,如仪器的输入偏置电流;也可以从外部而来,如来自绝缘子和电缆。

 

摩擦电效应

摩擦电电流是由导体和绝缘体之间摩擦产生的电荷生成的。这时,摩擦引起自由电子脱离导体,产生电荷不平衡,从而产生电流。典型的例子是同轴电缆中的导体和绝缘体互相摩擦所产生的电流,如图2- 20所示。

 

摩擦电效应

 

“低噪声”电缆能大大降低这种效应。这种电缆通常使用聚乙烯的内层绝缘层,并在外层屏蔽的下面涂敷以石墨。石墨可以起润滑作用,并形成导电的等电位圆柱体,以使电荷平衡并尽量降低由电缆运动的摩擦效应所产生的电荷。然而,在受到振动或伸缩作用时,即使是低噪声电缆也会产生一些噪声。所以,所有的连接都要尽量地短,避免温度变化的影响(温度变化会产生热膨胀力),并且最好将电缆固定在不振动的表面,如墙壁、桌面或其它牢固的结构上。

 

有多种方法可以解决运动和振动的问题:

* 消除与振动源的机械耦合。马达、泵和其它的电机设备都是常见的振动源。

* 使测试夹具稳定。牢靠地固定或绑扎电子元件、导线和电缆。屏蔽应当牢靠、完善。

摩擦电效应也可能在其它绝缘体和导体互相接触摩擦时发生。所以在构建测试夹具和进行弱电流及高阻抗连接时,尽量减少绝缘体之间及导体之间的接触也是很重要的。


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