T_BEA 43004-2023 飞安（fA）级电容式微电流表校准规范

标准编号：T/BEA43004—2023
中文标题：飞安（fA）级电容式微电流表校准规范
英文标题：CalibrationSpecificationoffALevelCapacitanceLowCurrentMeter
国际标准分类号：17.220.20电和磁量值的测量
中国标准分类号：
国民经济分类：M745质检技术服务
发布日期：2023年05月08日
实施日期：2023年06月01日
起草人：佟亚珍，桑尚铭，冯荣尉，温星曦
起草单位：北京东方计量测试研究所
范围：本规范规定了飞安（fA）级电容式微电流表的计量特性、校准条件、校准项目、校准方法、校准结果的处理。本规范适用于量程范围在10fA～1pA，分辨力≥1fA，采用电容-电压法原理的电容式微电流表的校准。
主要技术内容：4概述4.1用途飞安（fA）级电容式微电流表（以下简称被校表）是辐射量、高值电阻、真空度等传感器输出微弱电流信号一种仪器，电流测量分辨力达到fA量级。4.2原理及结构根据前置信号调理器的工作原理不同，电容式微电流表可分为电容采样式和电容反馈式。原理如下：电容采样式直流微电流表：如图1所示，由采样低值电容器、静电放大器和直流电压斜率测量等部分组成。电容反馈式直流微电流表：如图2所示，由采样低值电阻器、静电放大器和电压斜率测量等部分组成。5计量特性5.1外观飞安（fA）级电容式微电流表上应有以下标志：仪器名称、型号、制造厂名及出厂编号、制造日期等。5.2示值误差5.3最大允许误差6校准条件6.1环境条件环境温度：（20±2）℃；相对湿度：（50±10）％；供电电源：（220±22）V，（50±1）Hz；实验室应有电磁屏蔽和防静电措施；有可靠接地，无强电磁场干扰，尽量减少实验室内的电子设备，减少实验室内的人员，校准时应尽量减少人员移动和活动；宜干燥季节校准，运输和贮存应做好防潮包装。6.2校准项目及设备校准项目见下表1。测量用标准设备应经计量技术机构检定或校准，满足溯源要求。标准设备的测量范围应覆盖被校表的范围，并具有足够的分辨力、准确度和稳定性。测量标准的扩展不确定度（k=2）小于被校表最大允许误差的1/3。根据采用的校准方法，在如下设备中选择合适的标准器及配套设备。a)恒流式（或者ACTIVE）直流电流标准源，例如keithley6430、keithley263；b)恒压式（或者PASSIVE）直流电流标准源c)直流标准电压源；d)标准电阻，例如keithley5156。7校准方法7.1外观检查目测检查。7.2工作正常性检查通电后被校表应能工作正常，各种指示应准确，各按键功能应正常，输入信号显示应符合要求。显示屏和各种状态指示灯（标志）应正常。7.3电流测量示值误差/最大允许误差为保障被校表性能稳定，应在规定的环境条件下放置2小时以上，并按说明书和实际工作需要进行预热。传输信号的连接电缆或适配器应尽量减少应力，状态应尽量保持相对固定，同时应避免工作台面的振动。7.3.1校准点选取按被校表每个量程均匀选取3至5个校准点，包括量程的10%、50%、100%点。注：也可根据客户需要选择校准点。7.3.2直接校准法使用恒流式（或者ACTIVE）直流标准电流源，直接对被校表进行校准。该方法适用于电容采样式和电容反馈式被校表的校准。使用恒压式（或者PASSIVE）直流标准电流源，直接对被校表进行校准。该方法只适用于电容反馈式被校表的校准，不适用于电容采样式被校表的校准。校准步骤如下：（1）按图3所示，通过适配器用低噪声测试线将标准电流源输出端与被校表输入端连接。标准源应处于无源保护屏蔽或者无保护屏蔽（UNGUARD）状态。（2）标准源输出设置为0并输出，等被校表读数稳定后，对被校表进行清零；（3）根据被校表的量程，按选择的校准点设置标准电流源输出电流值Ir。（4）接通标准电流源输出，待被校表读数稳定后，读取被校表示值It。（5）记录标准电流源设置值Ir和被校表示值It。（6）则被校表的示值误差：7.3.3间接校准法如图4所示，采用标准电压源和标准电阻，对被校表进行校准。该方法只适用于电容反馈式被校表的校准，不适用电容采样式被校表的校准。校准步骤如下：（1）按图4进行连线。（2）根据被校表的量程，选择合适阻值的标准高值电阻。按选择的校准点调节直流标准电压源输出，从被校表读取示值。根据选择的校准点，按公式计算，设置直流标准电压源输出。（3）待被校表读数稳定后，读取被校表示值It。（4）则被校表的示值误差：8.1校准结果的处理经校准的飞安（fA）级电容式微电流表应出具校准证书。校准证书的校准结果记录表格可参照附录A。8.2校准周期建议飞安（fA）级电容式微电流表的复校时间间隔为一年。附录B（规范性附录）校准不确定度评定示例

关键词：北京电子仪器行业协会,T/BEA,质检技术服务,电流表,电容,fA

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