低电平测量手册..doc

序
电子测量技术是现代信息技术的基础。在信息产业链中,测量技术、通信技术和计算机技术分别完成了信息的采集、传输和处理,使其在推动国民经济高速增长,促进传统工业现代化的过程中起到了决定性的作用。因此我们将电子测量技术与仪器称为其他关联产业发展的催化剂、倍增器和战斗力。
电流、电压和电阻是国际量值体系(S1)中的三个重要参量单位,其与人类科学技术的发展密不可分,同时也是电子测量技术和仪器的基本研究对象。当电流、电压信号的量值小到一定程度,比如纳伏、皮安时,对它们的准确测量就变得非常的复杂困难。然而科学技术的进步又要求必须对这种微弱的信号进行精确的捕捉和测量,例如航空航天测控、半导体集成电路的测试、新型材料的研究、以及生命科学发展所需的分析测试等等。为此一代又一代的科学家和工程技术人员在茫茫噪声的大海中探索、搜寻,目的就是使仪器可测量的灵敏度越来越高,对被检测信号的分辨能力越来越强,以至于逼进其物理极限值。
众所周知,美国Keithley公司在微弱信号测量领域堪称一绝,具有数十年来积累下的深厚理论功底和丰富实践经验,其不仅制造出了全系列的高技术产品,而且为业内人士贡献了“低电平测量手册”一书。该手册自1972年面世,至今已出到了第六版。该手册避免了繁杂的数学推导,完全从测试中的实际问题出发,深入浅出地让读者了解到如何正确地进行低电平测量,以达到对微弱电信号进行捕获和定量分析的目的。手册中不仅有比较严谨的测量术语的定义,还有具体的消除或避免测量误差的方法与应用实例,可以让读者一目了然,非常实用;可称为是现学现用、立竿见影的范例。
应广大读者和用户要求,我们组织翻译、出版了“低电平测量手册”的中文版,目的就是让更多的从事弱小信号测量的工程技术人员能更直接、更迅速地理解这本手册中的理念和方法、并应用其中提出的方案以解决测试实践中的问题。
“低电平测量手册”第1章和全部插图由崔建平翻译,第2、3、4章由汪铁华翻译,全书经戚继明、王中武校对。鉴于时间仓促,水平有限,手册中文版的缺点、错误在所难免,望读者阅读后多提宝贵意见,以便今后再版时更正。
在此感谢美国吉时利(Keithley)仪器公司北京办事处对本书翻译、出版提供的帮助。希望“低电平测量手册”中文版的出版为所有关心它的读者带来预期的帮助和收益。
崔建平
2005年9月18日
译者简介
崔建平先生
1975年毕业于北京工业大学无线电系。高级工程师、中国电子学会高级会员。历任北京无线电技术研究所技术员、工程师、研究室主任、所长助理、副所长,美代表,《电子测量与仪器学报》总编。三十年来一直从事电子测量仪器及计算机通信系统测试等领域技术研发和管理工作。
汪铁华先生
1964年毕业于北京大学无线电电子学系。教授级高级工程师、中国电子学会高级会员。1980年教育部派赴加拿大访问学者。北京市有突出贡献专家,1991年荣获首批国务院政府特殊津贴。多年来从事数字式电子测量仪器、微型计算机方面的研制工作及相关领域的专业技术英语口译、笔译工作。
戚继明先生
生于1931年,江苏无锡人。学历:大学本科。主要从事于俄文与英文翻译、电子测量与仪器情报分析和研究。1982年创办《国外电子测量技术》杂志,任主编至2005年。1987年创办《电子测量与仪器学报》,现任常务副社长兼副总编。90年代先后编著出版了《英汉电子测量技术词汇》和《现代英汉电子测量与仪器技术词汇》,分别由宇航出版社和电子工业出版社出版。为推动我国电子测量技术的发展作出了贡献。
王中武先生
1987年毕业于北京大学无线电电子学系,后在中国计量科学研究院获理学硕士。资深市场营销人员,现任美国吉时利仪器公司中国区市场经理。王中武先生于1990在中国计量科学研究院工作,任技术工程师,1994年加盟吉时利仪器公司做销售代表,后任区域营销经理,通讯市场销售经理,中国区营销经理等职位,有多年的市场营销经验。在微弱信号测量方面有许多经验,在全国许多城市、大学及研究所进行过微弱信号测量方面的讲座和技术交流会。
附录 A 低电平测量故障诊断指南
测量类型和典型应用
误差现象
可能的原因
如何避免
低电压
标准电池比对
偏置电压
热电动势
使用铜-铜连接
约瑟夫逊结阵列电压
使所有的连接保持在同一温度
量热计
读数噪声偏大
热电动势
同上
热电动势
磁场干扰
使用双绞线连接
继电器/连接器接点电压
去除或屏蔽磁场
磁电动势
地回路
单点接地
低电流
离子束/电子束电流
偏置电流
绝缘体漏电
保护/选择好的绝缘体/很好的清洁处理
隧道电流
仪表的偏置电流
选择皮安表/静电计
元器件漏电
暗电流
用REL功能消去或减去
光探测器电流
读数噪