弱信号测量技术:精密直流电流、电压和电阻测量手册

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“弱信号测量手册”是一本详细探讨低级别直流电流、电压和电阻测量的英文原版PDF书籍,由Keithley出版。该手册旨在提高测量的精度和可靠性,为弱信号测量提供更大的信心。 在手册的第一部分,作者介绍了低级别直流测量仪器的基本概念和类型。1.1章节引入了弱信号测量的主题,强调了在微小信号环境下进行精确测量的挑战。1.2章节讨论了理论测量限制,解释了在测量极低电平信号时可能遇到的技术边界。 接着,1.3章节详细定义了不同类型的测量仪器: 1.3.1 电表(Electrometer):一种极其灵敏的仪器,用于测量极低电流和电压。 1.3.2 数字多用表(DMM):多功能工具,能够测量电压、电流、电阻等多种参数,但其精度和灵敏度可能不适用于弱信号。 1.3.3 纳伏表(Nanovoltmeter):专为测量纳伏级电压而设计。 1.3.4 皮安表(Picoammeter):用于测量皮安级别的电流。 1.3.5 源测量单元(Source-Measure Unit):可以同时源出和测量电压和电流,适合复杂的测试场景。 1.3.6 源表(SourceMeter® Instrument):结合了电源和多用表功能,特别适合半导体器件的特性测试。 1.3.7 低电流前置放大器(Low Current Preamp):增加微弱电流信号的放大,以提高测量精度。 1.3.8 微欧表(Micro-ohmmeter):专门用于测量极低电阻。 1.4章节深入解析了仪器规格的重要性和理解方法,包括精度术语的定义、精度、降额(Deratings)、噪声与噪声抑制以及速度等关键性能指标。1.4.1至1.4.5分别详细阐述了这些概念,强调了它们在实际测量中的影响。 1.5章节涵盖了电路设计的基础知识,包括1.5.1的伏特计电路,1.5.2的安培计电路,1.5.3的库仑计电路(用于测量电荷),以及1.5.4的高阻抗欧姆表电路。这部分内容旨在帮助读者了解如何构建和优化测量电路,以减小误差并提高测量结果的准确性。 这本书是工程师、科学家和技术人员的宝贵参考资料,他们需要在实验室或现场进行微弱信号的测量工作。通过深入理解这些基本概念和技术,读者可以更好地选择和使用适当的测量工具,确保数据的可靠性和精确性。