为什么静电计可以测电压?

  时间:2025-07-18 13:49:28          

在电阻测量领域,数字万用表是较为常见的测试仪器,其测量范围通常可高达约 200 MΩ。然而,在实际应用中,我们常常会遇到需要精确测量千兆欧(GΩ)甚至更高范围电阻的情况。例如,在表征高兆欧级电阻、确定绝缘体的电阻率以及测量印刷电路板的绝缘电阻等应用场景中,数字万用表就难以满足测量需求。此时,我们可以借助皮安表/电压源组合来实现这些高精度测量,利用精密高电压源提供稳定电压,再结合皮安表精准的电流测量能力,从而得出准确的电阻测量值。

在高电阻测量中,恒定电压法是常用的测量方法。使用皮安表进行恒定电压法测量的基本设置如下图所示。

为什么静电计可以测电压?(图1)

皮安表具备数字万用表所无法实现的测量功能,其测量量程范围广,从 2 pA 至 20 毫安,并且内置 1000 V 电源,能够确保实现精确至 0.01 fa 和 10 PΩ 的测量,展现出卓越的测量性能。

皮安表在高电阻测量方面具有显著优势:

高电阻值的测量对测量方法的灵敏度要求极高,因为高电阻意味着通过的电流极小。而皮安表具有极高的灵敏度,能够精准捕捉这些微小电流信号,从而实现对高电阻的准确测量。

在测量领域,eM/pA 这一概念常用于描述特定测量条件,一般适用于电流小于 10 nA 且电阻大于 10 GΩ 的测量场景。皮安表凭借其独特的设计和性能,能够很好地满足这类高灵敏度测量需求。

下面,我们总结一下客户需要使用皮安表或静电计的典型情况。
数字万用表在电阻测量方面存在一定局限性,通常只能测量高达 10 GigaΩ(千兆欧姆)的电阻。因此,当遇到电阻值大于此数值的设备或测量场景时,就需要使用类似 B2980A 皮安表这类专业设备。这里有两个关键要点需要特别注意:

对于非常高的电阻测量,由于电流与电压除以电阻成正比,这意味着需要测量极低的电流。为了确保电流能够处于静电计的可检测范围内,我们还需要配备一个相当高的电压源,例如 1000 伏的高压源,以提供足够的驱动电压。

当需要测量小于 10 毫安的微小电流,或者测量大于 10 千兆欧姆的高电阻时,皮安表或静电计就成为必不可少的测量工具,它们能够凭借其高精度和高灵敏度的特性,为这些特殊测量场景提供可靠的测量结果。

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