什么是皮安计

测量低直流电流，其需求常常远远超出数字万用表的功能。一般来说，数字万用表缺少测量低于100nA的电流所需的灵敏度。即使在较高的电流水平上，一个DMM的输入电压降（电压负担）高达几百毫伏，也不可能完成精确的电流测量。相较于DMM而言，皮安计的低电压负担，使得它的功能更像是一个理想的电流表，因此它可以实现高精度的电流测量，即使是在测试具有非常低的源电压的电路时也是如此。吉时利的皮安计综合具备了数字万用表的经济性和易用性，以及接近于静电计的、对微弱电流的灵敏度。

使用吉时利皮安计测试击穿电压和阻抗

高阻测量

电阻最常见的测试仪器是数字万用表，它的测量范围高达约200 MΩ。然而，在某些情况下，必须准确测量千兆欧和更高范围的电阻。这些情况包括诸如此类的应用：表征高兆欧级电阻、确定绝缘体的电阻率和测量印刷电路板的绝缘电阻。这些测量可以使用一个皮安计/电压源来实现，利用精密高电压源和皮安级测量能力做出准确的电阻测量。

高电阻测量通常使用恒定电压法。使用皮安计的恒定电压法的基本设置如下图所示。

在此方法中，一个恒定电压源（V）与未知的电阻（R）和一个电流表（A）相串联。由于电流表两端的电压降可以忽略不计，基本上所有的测试电压都降落在电阻R上。电流表测量所产生的电流，使用欧姆定律（R = V / I）计算电阻。高电阻常常是所施加电压的函数，这使得恒定电压法优于数字万用表使用的恒定电流法。

皮安计需要电压源

■ 为设备供电——内置电压源可以为待测器件供电，不需要使用额外的外部设备，从而可以节省金钱、时间，避免挫折感。

■ 为了测试击穿电压——器件和绝缘可偏置到一个高电压，使绝缘层或器件导通（在制造质量测试以及器件和材料研究中很重要）。

■为了测试高阻——更高的电压允许测试更大的电阻。

使用吉时利皮安计实现简化的双通道、带电测量

用于波束对准应用的比例和Δ模式

比例和Δ测量分别显示两个通道之间的比例和差异，通过在仪器上执行这些计算，可以显著提升波束对准应用的效率。从高能量粒子束监测到离子束的监测和光纤，在很多不同的领域都有重要意义。波束对准程序包括：测量检测器输出的信号，调整源的位置，将其对准到传感器，使它可以实现校准源/检测器对间的匹配。比例和􀀀测量有助于即时反馈光束偏离对准位置的距离，这有助于操作者更迅速地调整源。6482型双通道皮安计，如下图中所示，不仅拥有这些测量能力，而且还具有双电压偏置，允许直接为这些传感器供电，而无需额外设备。

常见的有源双通道测量

离子束监测——聚焦离子束系统经常被用来执行纳米级的成像、微细加工和映射。使用一个离子探测器仔细地监测电子束电流的幅度至关重要。这些传感器接受并释放一个很小的电流。通常情况下，多个离子束和传感器并行地运行并且需要具备供电的传感器。吉时利6482型设备在进行皮安级测量的同时可以为这些传感器供电，节省空间，减少所需的工具的数量，简化控制。

波束对准——激光二极管、光纤、高能粒子束和离子束在许多应用中都需要对准。比例和Δ测量实现了这些实时测量并向操作员报告这些值，从而简化这些对准程序。操作员就能快速、方便地调整波束。

多器件测试——多通道设备在不改变外形尺寸的前提下增加了通道数目，从而提高吞吐率并且减少维护的负担。吉时利6482型可以同时为两个器件供电和测量，降低所需仪器的数量。

多引脚器件测试——多引脚的器件，例如双二极管、IC以及其他组件往往需要多通道、同步的电流测试。多通道允许一台仪器进行多个引脚上的测量，为测试和吞吐量的提升开辟新的可能途径。

皮安计皮安表测试软件

NS-SourceMeter皮安表程控软件用于实现吉时利皮安表的上位机控制功能，通过在软件上的相应操作，控制皮安表进行配置或者测量，同时可以对测量的数据和图形进行保存。NS-SourceMeter皮安表程控软件由计算机和皮安表组成，通过计算机实现皮安表的控制，进行相应的配置后，使用皮安表测量相应参数，并进行保存和导出。

软件特点

■系统兼容吉时利源表中 2400 系列、2450系列、6430皮安表；

■系统为源表提供 USB、RS232、LAN 或者 GPIB 的连接方式；

■系统可实时显示源表测试到的数据，同时进行图形绘制；

■系统可实现配置信息、测试数据和图形的导出，配置信息和测试数据可选择 CSV 格式或者 txt 格式导出。

■系统可以实现I-V、I-P、I-R、V-P、V-R、R-P、R-t、V/A-t、P-t的图像。

▐ 扫描

扫描测试界面，有三种扫描模式可供选择。扫描功能支持I-V、I-P、I-R、V-P、V-R、R-P、R-t、V/A-t、P-t实时监测，测试过程中，当测量值跳变幅度较大是可启用X、Y值对数显示。

▐ 扫描缓存

在缓存模式下可以进行I-V、I-P、I-R、V-P、V-R、R-P、R-t、V/A-t、P-t的实时监测。可有效提升采样的时间分辨率，原理是先一次采集多个数据点存入源表的缓存内，然后由计算机读取，体现在数据段采集，待数据段采集完成后才能显示，点击“停止”按钮后须等待数据段采集完成才能停止。

▐ 恒定输出

除此之外还提供了定时停止的功能，设置一定的时长，到点停止输出。该功能用于以固定的输出值进行持续输出的场景，输出类型有电压输出、电流输出。

▐ 函数波形

该功能可输出方波信号、阶梯信号、正弦信号，输出类型有电压输出、电流输出。

a、举例1（方波信号）：

使用软件输出一个方波电压信号低电压为1V，高电压为2V的方波信号。

测试配置：全局测试参数默认，波形选择（方波信号）、接线方法（二线法）、通道（CH1）、输出类型（电压输出）、源值1（1.00V）、时间（1S）、源值2（2.00V）、时间2（1.00s）、电流限制（1.00A）、测量间隔（0.10s）、定时停止（1.00分）。方波信号输出结果如下图所示：

b、举例2（阶梯信号）：

c、举例3（正弦信号）：

▐ 太阳能电池

该功能专门为太阳电池的测试而设计的，为了使曲线符合太阳电池的 I-V 特性，软件将测得的电流值取反。在此界面中进行试验的具体参数设置，扫描模式固定为从起点到终点单向扫描，可选择通道、设置起点电压、终点电压、扫描步长、电流限制、测量间隔、光强、电池面积，如下图所示。

▐ 数据分析

当用户点击界面中的分析模块时，点击导入数据按钮，将需要分析的数据导入系统，界面上会显示曲线图，以及每条曲线对应的数据名称和颜色，X轴和Y轴的均可切换I、V、R、P、T等参数，每条曲线可以通过勾选来控制是否显示在界面。

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