HP4278A型1kHz1MHz電容表檢定規(guī)程解讀

1、SJ 20243 93 HP4278A 型 1kHz 1MHz電容表檢定規(guī)程中華人民共和國電子行業(yè)軍用標準HP4278/型 1kHz/1MHz電容表檢定規(guī)程Verificatio nregulatio n of modelHP4278A 1kHz/1MHz capacitaneemeter1范圍1.1主題內(nèi)容本檢定規(guī)程規(guī)定了 HP4278A型1kHz/1MHz電容表（以下簡稱HP4278A）的檢定條件、檢定 項目、檢定方法，檢定結(jié)果處理及檢定周期。1.2適用范圍本檢定規(guī)程適用于 HP4278A的檢定。2引用文件本章無條文。3定義本章無條文。4 一般要求HP4278A可用于電容器的容量及損耗等參

2、數(shù)的測量。該儀器主要由信號源、電壓矢量比檢測器、微處理器、顯示器等組成，其測試原理如圖1所示。圖中：RS是一組標準電阻;A是由相檢器、放大器、加法器等組成的高頻高增益反饋放大 器；控制器提供測量過程中所需的各種時序控制信號及軟件補償。4.2技術(shù)要求4.2.1測試頻率1kHz、1MHz準確度：士 0.02% 4.2.2信號電平0.1 1.0Vrms準確度:士 10%423測試參數(shù)并聯(lián)等效電路測試參數(shù)：CP D , CP Q , CP G; 串聯(lián)等效電路測試參數(shù)：CS 一 D, CS Q, CS ESR;1kHz測試參數(shù)準確度：見表 1所示； 1MHz測試參數(shù)準確度：見表 2及表3所示。表格中三個

3、準確度依次是測量時間短方式、中方式、長方式的測量準確度。 表1 1kHz測試參數(shù)準確度C CP量DCS10(0.13+0.03/ko)%+( 0p0.05+0.25/ ko)% F(0.08+0.02/ko)%+( 1n 0.03+0.02/ ko)% F(0.04+0.01/ko)%+(0.13+0.03/ko)%+(0.001+0.005/(0.08+0.02/ko)%+(0.0006+0.0004/(0.04+0.01/ko)%+(0.0003+0.0002/ko)/ako)/ako)/a1O0.015+0.01/ ko)%nF10AF10 (0.13+0.03/ko)%+(0.13+0

4、.03/ko)%+(0.05+0.25/ko) a0 0.05+0.25/ko) a2二 %(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ko)aF(0.13+0.03/ko)%+(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ko)a0.05+0.25/ko) a2%(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ko) a2%表中:a=Crdg /Cf;Crdg:C(: F)讀數(shù)值;Cf:C( " F)量程的滿度值;ko=Voac/1VVoac:測試信號電平。表 2 普通模式測試參數(shù)準確度C量程 CPCSDpF10.3%+(0.8/ko)%0.3%+(0.00

5、6/ko)/a0.2%+(0.06/ko)%0.2%+(0.003+0.001/ ko)/a0.05%+(0.06/ko)%0.1%+(0.001/ko)/a20.3%+(0.4/ko)%0.3%+(0.005/ko)/a0.2%+(0.02/ko)%0.2%+(0.0015+0.0005/ ko)/a0.05%+(0.02/ko)%0.1%+(0.0005/ko)/a40.3%+(0.4/ko)%80.2%+(0.03/ko)%160.05%+(0.03/ko)%32641282560.3%+(0.4/ko)%5120.2%+(0.02/ko)%10240.1%+(0.02/ko)%表31M

6、Hz高準確度模式測試參數(shù)準確度CrcCPCSDpF0<Crc<20.2%+(0.002/ko)pF(0.04+0.004/ko) 1/Crdg0.1%+(0.0004/ko)pF(0.0012+0.0004/ko) 1/Crdg0.08%+(0.0004/ko)pF(0.0006/ko) 1/Crdg2<CrcW4 0.2%+(0.002/ko)%0.1%+(0.0004/ko)pF0.08%+(0.0004/ko)pF續(xù)表 3CrcCPpF4<Crc< 256(0.2+0.2/ko)%(0.1+0.01/ko)%(0.04+0.01/ko)%(0.2+0.2/k

7、o)%256<Crc< 1024 (0.1+0.1/ko)%(0.06+0.01/ko)%(0.2+0.2/ko)%1024<Crc< 2048 (0.1+0.01/ko)%(0.1+0.01/ko)%4.2.4 測試電纜長度 0m、1m、 2m。4.2.5 測試時間方式方 式短中O.OO2+O.002/koO.OO06+O.0002/ko0.0001+0.0002/koCSD0.002+0.002/ko0.0006+0.0001/ko0.0001+0.OOO1/ko0.02+0.002/ko0.006+0.0001/ko0.0002+0.OOO1/ko0.002+0.

8、002/ko0.0006+0.0001/ko0.0003+0.OOO1/ko長1ms 21.0 士 1ms時間6.5 士 0.5ms 10.0 士4.2.6 測量端四端對。4.3 檢定條件4.3.1 環(huán)境條件a.環(huán)境溫度：20 士 2C;b .相對濕度：45% 75%；c.大氣壓強：86 106kPa；d. 供電電源： 220V 士 2%，50Hz 士 1%；e. 周圍環(huán)境：應(yīng)避免外界電磁場干擾。4.3.2 檢定用設(shè)備4.3.2.1 頻率計測頻范圍：1kHz1MHz ;準確度：5 X10-6 士 1字；參考型號： AS 3371 多用計數(shù)器。4.3.2.2 電壓表電壓范圍：0.11.0V ；頻

9、率范圍：1kHz1MHz ;準確度：士 3.0%;參考型號：DA 24型有效值電壓表；1095A數(shù)字多用表。4.323標準電容器范圍：1 pF1 ： F;準確度：士 0.01%;參考型號：HP16380A ; HP16380C（校準值）4.3.2.4標準電阻器0 Q標準電阻、10 Q標準電阻；準確度：OQ為0.04幼10 Q為士 0.03% ;參考型號：HP16074A標準電阻器組。4.3.2.5開路器、短路器參考型號：HP16074A。4.3.2.6 1m、2m 帶 BNC 的測試線。參考型號:HP16048A/D。4.3.2.7計算機、HP-IB電纜參考型號:HP9826; HP10833

10、A。5詳細要求5.1檢定項目與檢定方法5.1.1外觀及工作正常性檢查5.1.1.1受檢HP4278A應(yīng)附有產(chǎn)品技術(shù)說明書及必要的附件，非首次檢定時，應(yīng)附有前次檢 定證書。5.1.1.2受檢HP4278A應(yīng)無影響其正常工作的機械損傷。5.1.2頻率準確度檢定5.1.2.1接圖2連接儀器，用兩端帶 BNC接頭電纜線，將 HP4278A的“ Hcur'（電流）端頻率 計輸入端相連。rAS 7iin 1I圖25.1.2.2 HP4278A的面板設(shè)置如下：Test Frequency （測試頻率）：1kHzOsc Level （信號電平）：1.OVrmsOther Controls （其他位置）

11、：初始位置5.1.2.3將頻率計顯示值記入附錄A表A1中。5.1.2.4將HP4278A的測試頻率設(shè)置到 1MHz。5.1.2. S將頻率計顯示值記入附錄A表A1中。5.1.3信號電平的檢定5.1.3.1按圖3連接儀器，將 HP4278A的Hcur（電流端）與電壓表的輸入端相連。圖35.1.3.2 HP4278A的面板設(shè)置如下:Test Freque ncy: 1kHzMeasureme nt Ran ge： 10 ' FOther Controls :初始位置5.1.3.3按附錄A表A2中的檢定點設(shè)置 HP4278A的信號電平。5.1.3.4對于不同的檢定點將電壓表相應(yīng)的示值記入附錄

12、A表A2中。5.1.3.5 HP4278A面板設(shè)置調(diào)整如下：Test Freque ncy: 1MHzMeasureme nt Ran ge： 1024pFOther Controls :初始位置5.1.3.6 重復(fù) 5.1.3.3 和 5.1.3.4。5.1.4 1kHz電容測量準確度檢定5.1.4.1 0m,1kHz電容準確度檢定5.1.4.1.1 將開路器接到 HP4278A “ unknown ”（未知端）。5.1.4.1.2 HP4278A 面板設(shè)置如下：.ITest Freque ncy:1kHzMeasureme nt Parameter:Cp-DMeasureme nt Ra

13、nge:1OOpF ;Osc Level:1.0VrmsINTEG TIME（積分時間）:LONG（長）Triqqer Mode（觸發(fā)模式）:MAN TRIG （手動觸發(fā)）Cable Length （電纜長度）：OmOther Controls :初始位置5.1.4.1.3依次按“ MENU （菜單），“ NEXT （換頁）鍵和 “ COMPEN （補償）鍵。5.1.4.1.4按“OPE2OMPEN （開路補償）鍵，等待 Om開路補償完畢。5.1.4.1.5按“OPE9N'（開入補償寫入）鍵。5.1.4.1.6去掉開路器（將短路器”接到HP4278A “ unknown端。5.1.4.

14、1.7 按 “ NEXT鍵。5.1.4.1.8按“ SHORTCOMPENI （短路補償）鍵，等待0m短路補償完畢。補償完畢。5.1.4.1.9按“ SHORTEN （短路補償寫入）鍵。5.1.4.1.10按三次“ NEXT鍵，然后按“ TMFCOMPEN （溫度補償）鍵，進行溫度補償。5.1.4.1.11去掉 短路器（將100pF標準電容器接到 HP4278A的“ unknown端。5.1.4.1.12 按 “ TRIGGER 觸發(fā)）鍵。5.1.4.1.13將CP和D值記入附錄 A表A3中。5.1.4.1.14按附錄 A表A3的規(guī)定連接標準電容器和變換測量量程，并重復(fù) 5.1.4.1.12及

15、5.1.4.1.13 條。5.1.4.1.15調(diào)整信號電平至U 0.3V。5.141.16 重復(fù) 5.141.12 至U 5.141.14 條.5.141.17去掉1 * F標準電容器，將 0Q標準電阻器接到 HP4278A的“ unknown端.5.1.4.1.18 HP4278A的控制調(diào)整如下：Measurement Parameter： Cs-RsMeasurement Range:1OO 宀 FOsc Level:1.0Vrms5.1.4.1.19 按 “ TRIGGER鍵。5.1.4.1.20記錄Rs值，該值作為 R10( Q)5.1.4.1.21去掉OQ標準電阻器，測量量程設(shè)置為

16、1O F,將10 Q標準電阻接到 HP4278A的 “ unknowrf端。5.1.4.1.22 按 “ TRIGGER鍵。5.1.4.1.23記錄RS值，該值作為 R10( Q。5.1.4.1.24按下列公式計算 R值。R=R10-R05.1.4.1.25 R的計算值應(yīng)在 C.V 士 0.014028( 范圍內(nèi)(C.V為校準值)。5.1.4.2 1kHz , 1m , 2m電纜長度補償準確度檢定5.1.4.2.1如圖4所示，將HP16048A接到HP4278A的“ unknown端，然后將 開路器”接到HP16048A的測試頭。5.1.4.2.2 HP4278A的面板設(shè)置如下：Measure

17、ment Parameter： Cp DMeasureme nt Rsnge: 100pFCable Length : 1m5.1.4.2.3 依次按 “ MENU鍵，“ NEXT鍵和 “ COMPEN鍵。5.1.4.2.4按“OPE2OMPEN 鍵。等待1m開路補償完畢。5.1.4.2.5 按 “ OPENON'鍵。5.1.4.2.6去掉 開路器”，將 短路器 接到HP16048A的測試頭。5.1.4.2.7按“ NEXT鍵，“ SHORTCOMPEN ”鍵，等待1m短路補償完畢。5.1.4.2.8 按 “ SHORTDIN 鍵。5.1.4.2.9去掉 短路器”，將100pF標準電容

18、器接到 HP16048A測試頭。5.1.4.2.10 按 “ TRIGGER鍵。5.1.4.2.11將CP和D值記入附錄 A表A4中。5.1.4.2.12去掉HP16048A和100pF標準電容器。5.1.4.2.13將HP16048D接到HP4278A的“ unknown端，然后將 開路器”接到HP1604測試頭。 5.1.4.2.14電纜長度設(shè)置 2m。5.1.4.2.15 依次按 “ MENU鍵，“ NEXT'鍵和 “ COMPEN鍵。5.1.4.2.16按“OPENDOMPEN 鍵，等待2m開路補償完畢。5.1.4.2.17 按 “ OPENDIN 鍵。5.1.4.2.18去掉

19、“開路器”，將“短路器”接到 HP16048D 的測試頭。5.1.4.2.19 按 “ NEXT'鍵，“ SHORTCOMPEN，等待 2m 短路補償完畢。5.1.4.2.20 按 “ SHORTON'鍵。5.1.4.2.21去掉 短路器”，將1OOpF標準電容器接到 HP16048D測試頭。 5.1.4.2.22重復(fù) 5.1.4.2.10 和 5.1.4.2.11 條5.1.5 1MHz 電容測量準確度檢定5.1.5.1 1MHz 普通模式測試參數(shù)準確度檢定5.1.5.1.1 將開路器”接到 HP4278A 的 “ unknown端。5.1.5.1.2 HP4278A 面板設(shè)

20、置如下 :Test Frequency: 1MHzHI ACC Mode （高準確度模式） :ONMeasurement parameter:CP DINTEG TIME: LONGMeasurement Range： 1pFOsc Level ： 1 . 0VrmsCable Length:0mTrigger Mode:MAN TRIGOther Controls: 初始位置5.1.5.1.3 依次按 “ MENU鍵，“ NEXT鍵?！?COMPEN鍵，“ OPE2OMPEN 鍵，等待 Om 開 路補償完畢。5.1.5.1.4 按 “ OPE9N'鍵。5.1.5.1.5去掉 開路器”

21、，將 短路器”接到HP4278A “ unknown端。5.1.5.1.6按“ NEXT鍵，“ SHORTCOMPEN 鍵，等待Om短路補償完畢。5.1.5.1.7 按 “HORT OM 鍵。5.1.5.1.8按“ NEXT鍵三次，然后按 “ TEMPCOMPEN鍵，進行溫度補償。5.1.5.1.9去掉 短路器”，將1pF標準電容器接到 HP4278A的“ unknown端。5.1.5.1.10 按 “ TRIGGER鍵。5.1.5.1.11將CP和D的顯示值記入附錄 A表A5中。5.1.5.1.12按附錄 A 表 A5 規(guī)定連接標準電容器，重復(fù) 5.1.5.1.1O 和 5.1.5.1.11

22、 條。5.1.5.2 1MHz 高準確度模式準確度檢定5.1.5.2.1將10pF標準電容器接到 HP4278A的“ unknown端。5.1.5.2.2 測量量程設(shè)置為 8.32pF。5.1.5.2.3 按 “ TRIGGER鍵。5.1.5.2.4將CP和D的顯示值記入附錄 A表A6中。5.1.5.2.5 按附錄 A 表 A6 的規(guī)定設(shè)置測量量程，重復(fù)5.1.52.3和 5.1.5.2.4 條。 5.1.5.3 不同積分時間的電容測量準確度的檢定5.1.5.3.1將10pF標準電容器接到 HP4278A的“ unknown端。5.1.5.3.2 HP4278A 的面板設(shè)置如下：HI ACC

23、Mode ： OFFMeasurement Range： 8pF5.1.5.3.3 按 “ TRIGGER鍵。5.1.5.3.4將CP和D的顯示值記入附錄 A表A7中。5.1.5.3.5按附錄A表A7中的規(guī)定設(shè)置積分時間，重復(fù)5.1.5.3.3和5.1.5.3.4條。5.1.5.4 1MHz,1m,2m 電纜長度補償準確度檢定5.1.5.4.1 如圖 4所示，將 HP16048A 接到 HP4278A 的測試端。5.1.5.4.2 HP4278A 的面板設(shè)置如下：Test Frequency: 1MHzHI ACC Mode:ONMeasurement Ranger:100pFCable Le

24、ngth: 1m 。INTEG TIME ：LONG5.1.5.4.3重復(fù) 5.1.4.2.3至 5.1.4.2.10條。5.1.5.4.4將CP和D的顯示值記入附錄 A表A8中。5.1.5.4.5重復(fù) 5.1.4.2.12至 5.1.4.2.21 條。5.1.5.4.6重復(fù) 5.1.4.2.10和 5.1.5.4.4條。5.1.6 HP-IB 計算機接口功能檢查5.161將HP9826計算主機與 HP4278A的HP-IB接口相連。5.162設(shè)置HP4278A的HP-IB地址為17,HP9826接口選擇碼為（7）。5.1.6.3鍵盤輸入計算機程序如下：10 DIM A$3820 0UTPUT

25、 717；A$“*IDN?”30 ENTER 717；A$40 PRINT A$50 0UTPUT 717“*SRE32”60 0UTPUT 7171 ；“ABC”70 PRINT SPOLL （717）80 END5.1.6.4 按 HP9826A 的 “ STEP鍵，執(zhí)行 20 語句。5.1.6.5此時“ LTN和“ RMT燈亮，并且按 “ NEXT鍵，軟件表格頁不變。5.1.6.6按HP4278A的“ LCL鍵，“ LTN燈仍亮，而“ RMT燈滅，按“ NEXT鍵，軟件表格頁 可改變。5.1.6.7按HP9826上的“ STEF鍵，執(zhí)行 30語句，此時 “ TLK燈亮。5.1.6.8執(zhí)行

26、40語句,HP9826如下顯示：“ HEWLLETPACKRD, 4278A, 0000A00000, REV.0 ”5.1.6.9 執(zhí)行 60 語句，“ SRQLTN,RMT” 燈亮。5.1.6.10執(zhí)行80語句，HP9826顯示狀態(tài)字節(jié)。5.2 檢定結(jié)果的處理和檢定周期5.2.1 經(jīng)檢定合格的儀器，出具檢定證書；不合格者出具檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。5.2.2 檢定周期為一年，必要時可隨時送檢。附錄 A檢定記錄表格式（補充件）表 A1 頻率準確度檢定頻率標頻率計準確度稱值讀數(shù)1kHz1MHz表A2信號電平準確度檢定信號電平 1kHz電壓表讀準確度V數(shù)1MHz電壓表讀準確度 數(shù)0.1

27、0.20.3O. 40.50.60.70.80.91.0表A31kHz電容測量準確度檢定標準測量 Osc 1.0Vrms0sc 0.3Vrms測試誤差限CP D CP D電容量程100pF 1OOpFC.V. ± O.O75pF± O.000501OOOpF1OOOpF(C.V.0.077pF)( ± 0.00052)C.V. ± O.00075nF ± O.00050衛(wèi) 10 nF0.01 F打 1OOnF0.1 一 F(C.V.0.00077nF) ( ± 0.00052)C.V. ± O.0075nF ± O.00050(C.V.0.0077nF)( 土 0.00052)C.V. ± O.075nF土 O.00050(C.V.0.077nF)(± 0.00052)VJF 1 FC.V. ± O.00075，J± O.00050(±