微小电流测试方法与注意事项

1.产生微小电流的测试

产生电流是指产生静电的物体在单位时间内电荷的增加量，即i=Δq/Δt。

（1）测试仪器仪表

1）微小电流仪表（见图4-4）一般用于测试平均产生电流。摩擦产生电流的值通常为10^-11～10^-6A，应注意选用适宜测试范围的仪表。

图4-4 微小电流仪表

2）示波器（见图4-5）用来测试产生电流的瞬时值。

图4-5 示波器

（2）测试方法

1）若摩擦带电的物体是导体，可在导体与大地之间连接微小电流仪表进行直接测试。

2）若摩擦带电的物体是非导体，可通过在该物体上安装测试用导体（如金属箔、导电涂料等），并在它与大地间连接微小电流表，利用静电感应间接进行测试。

2.放电电流的测试

放电电流是指带电物体同与其接近的接地导体之间的放电，并通过接地导体流入大地的电流。为此，可以在邻近接地导体（或称带电电极）和大地之间连接测试仪器，进行放电电流的测试，并分析其放电特性。

（1）测试仪器仪表

1）小电流测试仪表，要求具有10^-9～10^-3A的测试范围。

2）测试用静电电容器，一般取0.1～1.0μF，以保证测试电位在0.1～10kV。

3）观察放电用的示波器，最好使用100MHz以上的宽频带示波器。

4）静电电压表。

（2）测试方法(www.xing528.com)

如图4-6所示，使放电电极缓慢接近带电物体，引起放电，再用图中的测试回路分别测量此时的平均放电电流、放电电荷、放电波形，以及放电距离和放电前后物体表面的电位。

1）对于连续产生的电晕放电，可接上直流电流表读出放电的平均放电电流。

2）对于刷形放电、火花放电等间歇式放电，可将放电电荷存储在测试用电容内，再用静电电位仪测出电容上的端电位，然后计算出每一次放电时的放电电荷量。

图4-6 放电电流的测量

3）为观察刷形放电或火花放电现象，可在放电电极与大地间连接一只电阻，再用示波器测出电阻上的放电波形。

（3）测试注意事项

1）放电电极的形状应符合测试要求，一般使用直径为1～30mm的金属球电极。

2）测试电晕放电的平均放电电流时，应注意不要引起火花放电。为防止损坏测试仪表，可在小电流表前串联一只1MΩ的保护电阻。另外，如果是脉冲型的电晕放电，测量值会产生误差。

3）观察放电波形用的电阻最好选用小阻值无感电阻，且要考虑测试回路与示波器的阻抗匹配。

4）由于每一次放电电荷的测量值离散性大，需要统计处理，一般用放电脉冲的平均值或最大值来评价。

3.测试微小电流时的注意事项

（1）严格进行屏蔽

仪器设备所使用的电源和外部电场，会通过与测试线路的耦合，使数据不稳定或使结果产生较大的偏差。因此，被测物体、测试回路和测试仪表必须进行全屏蔽。

（2）控制测试系统中失调电流

失调电流是指在测试微小电流时，微小电流测试仪表中存在的本底电流。它主要由如下原因所形成：

1）输入端的绝缘材料带电，流入或感应到输入端。

2）由于输入电缆的绕曲或振动而产生的噪声电流。

3）测试时，信号源的阻抗以及并联输入电路的阻抗比检流计的电阻小时，则会发生零点漂移或失调电流过大的现象，从而造成测试误差。一般信号源的电阻是检测电阻的100～1000倍时为最好。