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基礎(chǔ)信息Product information
產(chǎn)品名稱：KEYSIGHT是德B2985A高阻計高電阻測試方案
產(chǎn)品型號：
更新時間：2025-06-09
產(chǎn)品簡介：
KEYSIGHT是德B2985A高阻計高電阻測試方案應(yīng)用：生物材料、 陶瓷、 橡膠、 薄膜、 介質(zhì)材料、 電化學(xué)材料、 鐵電材料、 石墨烯、 金屬、 有機材料、 納米材料、 聚合物、 半導(dǎo)體等，電容器、 電阻器、 二極管、 傳感器、 TFT 和 CNT 等類型的晶體管、 光電器件、 太陽能電池等， 電子/非電子系統(tǒng)
產(chǎn)品特性Product characteristics
專業(yè)儀器設(shè)備和測試方案供應(yīng)商——上海堅融實業(yè)有限公司JETYOO INDUSTRIAL & 堅友（上海）測量儀器有限公司JETYOO INSTRUMENTS，由前安捷倫Agilent【現(xiàn) 是德KEYSIGHT】產(chǎn)品工程師——堅 JET 和 吉時利KEITHLEY【現(xiàn) 泰克Tektronix】忠實用戶使用工程師——融 YOO于2012年共同創(chuàng)立，志在破舊立新！*電子測量行業(yè)代理經(jīng)銷商只專業(yè)做商務(wù)銷售，不專業(yè)做售前測試方案，不專業(yè)做售后使用培訓(xùn)的空白。
我們公司十年潛心研究測試材料表面電阻/率，體積電阻/率，熟悉各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合大量的用戶實際使用經(jīng)驗，可以解決用戶測試疑難，提供儀器設(shè)備，測試方案，技術(shù)培訓(xùn)，和售后計量校準(zhǔn)維修服務(wù)。
設(shè)備介紹：6 ½ 位顯示分辨率，電壓輸出源0～1000V【輸入阻抗200TΩ即2×1014Ω】，電流測量0.01fA（即10-17A）～20mA，電阻測量1Ω～1016Ω，電荷測量1fC～2µC，電壓測量1µV～20V。
按不同標(biāo)準(zhǔn)測試時，須配相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的測試電極，我們公司有符合各測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的耐高溫線纜，重錘電極，同心圓電極，兩點電極，法拉第桶，底盤電極，POM絕緣板等，可詳細(xì)咨詢。
KEYSIGHT是德B2985A高阻計高電阻測試方案應(yīng)用實例
– 材料科學(xué)(生物材料、 陶瓷、 橡膠、 薄膜、 介質(zhì)材料、 電化學(xué)材料、 鐵電材料、 石墨烯、 金屬、 有機材料、 納米材料、 聚合物、 半導(dǎo)體等)
– 電子元器件(電容器、 電阻器、 二極管、 傳感器、 TFT 和 CNT 等類型的晶體管、 光電器件、 太陽能電池等)
– 電子/非電子系統(tǒng)(離子束、 電子束、 傳感系統(tǒng)、 粒子測量、 嵌入式精密儀器等)
是德KEYSIGHT皮安表B2981A，B2983A，是德KEYSIGHT高阻表B2985A，B2987A產(chǎn)品概述
Keysight B2980A系列飛安表/皮安表和靜電計/高阻計憑借*的新特性增強您的測量置信度。 飛安表/皮安表和靜電計具有 0.01 fA (10e-17 A)小電流分辨率， 可滿足當(dāng)前和未來的微弱電流測量需求。 靜電計內(nèi)置的1,000V電壓源支持測量高達(dá)10PΩ(10e16 Ω)的電阻， 儀器還可與是德科技業(yè)經(jīng)驗證的高阻計附件搭配使用。 另外， 飛安表/皮安表和靜電計均提供電池供電型產(chǎn)品， 以消除交流電源線噪聲。 電池供電模式減少了測量噪聲， 實現(xiàn)*的低電平測量。
與傳統(tǒng)的皮安表和靜電計不同， B2980A系列采用 4.3英寸彩色 LCD圖形用戶界面 (GUI)， 提供多種視圖模式以便用戶觀察數(shù)據(jù)。 除數(shù)字格式外， 測量數(shù)據(jù)還可以轉(zhuǎn)換為圖像、 直方圖及趨勢圖的形式。 *的前面板功能可在不依賴外部 PC下捕獲瞬態(tài)信號特性并快速地進(jìn)行統(tǒng)計分析。 。 B2980A系列還能夠幫助用戶維持外部布線和夾具的測量完整性。 儀器增添了測試設(shè)置完整性檢查軟件， 允許用戶比較在不同布線和夾具配置下的儀器噪聲電平， 進(jìn)而確定和隔離測量系統(tǒng)中的噪聲敏感區(qū)域。 除了上述令人印象深刻的測量功能外， B2980A系列還提供了一些使用簡便的測量輔助功能， 可讓那些從未接受或已接受過電氣工程部分培訓(xùn)的用戶輕松地完成復(fù)雜的電氣表征。
Keysight B2980A系列提供四種型號， 使用戶能夠靈活地根據(jù)實際測試需求選購適當(dāng)儀器。
KEYSIGHT是德B2985A高阻表B2987A高電阻測量技術(shù)解決方案引言
以前， 工程師在執(zhí)行高電阻和電阻率測量時， 必須對測量專業(yè)技術(shù)非常熟悉才能獲得準(zhǔn)確的測量結(jié)果。 因為超低電流測量極易受到各種環(huán)境因素的影響。 造成誤差的來源通常有: 泄漏電流、 放電電流或吸收電流、 測試設(shè)備接地/浮置問題， 以及測試設(shè)備物理結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的環(huán)境噪聲等等。
是德科技靜電計/高阻計 (B2985A/B2987A)可以提供出色的 10 aA (0.01 fA)小電流分辨率、 10 PΩ (10e16 Ω) 電阻測量功能， 及其他許多功能特性， 例如直方圖和趨勢圖視圖、 直觀的測量導(dǎo)航， 因此能夠顯著增強用戶的測量信心。
直方圖和趨勢圖 (滾動視圖)視圖可以快速顯示測量狀態(tài)的概況， 使您能夠立即確定測試問題。 測量導(dǎo)航助手可以幫助您正確設(shè)置測量參數(shù)， 即使您原來根本不熟悉設(shè)置步驟也不用擔(dān)心。
本技術(shù)概述講解了B2985A/87A如何幫助您輕松、 精地執(zhí)行高電阻測量。
注: B2987A內(nèi)置充電電池， 因此不用連接交流電源也能使用。
Keysight B2985A/87A測量資源
圖 1顯示了KEYSIGHT是德B2985A高阻表B2987A測量資源的原理圖， 其中包括一個電壓源 (Vs)、 一個電流表和一個電壓表。 默認(rèn)情況下， B2985A/87A 在開機時， 電流表和電壓表的測量公共端連接到電壓源的低側(cè) (Vs Low)。 不過， 您可以輸入簡單的命令， 控制內(nèi)部開關(guān)(Vs低側(cè)端接開關(guān))切斷Vs低側(cè)端子與電路公共端的連接。 這意味著電壓源(Vs)和電流表/電壓表資源可以彼此獨立地使用。
注: 浮置測量公共端的功能給予儀器更大的靈活性， 使其適用于更廣泛的應(yīng)用。
圖1. B2985A/87A測量資源。
本文中使用的重要術(shù)語:
在極小電流中使用的公制前綴:
‾ -千兆(P)=10e15
‾ -兆(T)=10e 12
‾ -十億(G)=10e 9
‾ -兆分之一(p)=10e -12
‾ -千萬億分之一(f)=10e -15
‾ -十的十八次方分之一(a)=10 e-18
1. 浮置和接地測量
如圖 2所示，KEYSIGHT是德B2985A高阻表B2987A有兩種高電阻測量配置 (浮置和接地)， 因此支持測試設(shè)備在這兩種情況下執(zhí)行測試。 圖 2(a)顯示的是被測器件 (DUT)浮置， 不與大地相連的情況。
在這種情況下測量高側(cè)端子與低側(cè)端子之間的電阻。 請注意， 雖然低側(cè)浮置， 但寄生電阻和電容可能提供一條"潛在的接地通路"。 此時， 在低側(cè)端子上連接一個直流偏置電源， 可以解決這個問題。 圖2(b)顯示了被測器件接地的情況。 由于低側(cè)接地， 所以測試電壓應(yīng)用和電流測量必須在被測器件的高側(cè)端子上進(jìn)行。
浮置器件測量
圖 3(a)顯示的是浮置器件測量的電路圖。 測試設(shè)備連接到 Vs高側(cè)輸出端和電流表輸入端之間。 由于電流表要測量極小的電流， 并且容易受到噪聲的干擾， 所以它需要貼近接地電位， 以屏蔽測試設(shè)備的影響， 提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
接地器件測量
圖3(b)顯示的是接地器件測量的電路圖。 在這種配置中， 由于器件在一側(cè)接地， 所以電流表連接到Vs正輸出端。
圖 1 所示的體系結(jié)構(gòu)使 B2985A/87A 很容易實施這兩種配置。 電流表的輸入端是三軸的， 內(nèi)屏蔽起保護(hù)作用， 而外屏蔽連接到大地。 注: 雖然保護(hù)電勢為500V， 但只要采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施， 測量是安全的。 因此， B2985A/87A的浮置和接地測量配置顯然可以用于廣泛的高電阻測量應(yīng)用。
圖3. 高電阻測量模式。
2. 測量支持功能和技巧
高電阻測量在許多應(yīng)用中都至關(guān)重要， 例如材料表征、 元器件測試、 成品檢測以及設(shè)備維護(hù)等。 可是由于并聯(lián)電容、 泄漏電阻和噪聲接收天線元件等寄生元件的存在， 許多應(yīng)用中的測量并不是純粹的電阻測量。 因此， 要進(jìn)行精的高電阻測量， 需要具備一定的專業(yè)技術(shù)， 熟悉如何使用測量儀器的功能特性， 以消除這些寄生元件的影響。
下面的章節(jié)詳細(xì)講述了執(zhí)行精高電阻測量所必需的技術(shù)。
滾動視圖和實時直方圖有利于噪聲數(shù)據(jù)的分析
許多時候， *消除測量噪聲是不可能的。 因此， 您必須了解噪聲的本質(zhì)， 才能選擇有效的解決方案。 圖 4顯示了 B2985A/87A的圖形顯示能力如何顯示線路頻率噪聲干擾。
圖 4(b) 顯示了 KEYSIGHT是德B2985A高阻表B2987A如何同時顯示數(shù)值 (儀表視圖) 和數(shù)據(jù)趨勢 (滾動視圖)。 圖4(c)顯示了B2985A/87A的直方圖視圖， 該視圖可對測量數(shù)據(jù)執(zhí)行實時統(tǒng)計分析。
KEYSIGHT是德B2985A高阻表B2987A提供了兩種消除測量信號噪聲的方法: 測量速度和濾波。 測量速度有四種選擇: 快速(Quick)、 正常(Normal)、 穩(wěn)定(Stable)和手動(Manual)。 手動速度設(shè)置可由用戶定義。
注: 濾波器功能在后面的章節(jié)中詳細(xì)講授。
圖4(b)前半部分圖形所示的滾動視圖數(shù)據(jù)是使用快速測量設(shè)置獲得的， 數(shù)據(jù)含有較大的噪聲。 圖4(b)后半部分圖形所示的數(shù)據(jù)是使用正常速度測量設(shè)置獲得的， 而數(shù)據(jù)就比較穩(wěn)定。 圖4(c)直方圖視圖顯示了圖4(b)中的兩種數(shù)據(jù)集合對應(yīng)的分布情況。 使用快速設(shè)置獲得的數(shù)據(jù)， 其直方圖分布呈現(xiàn)典型的正弦波特征， 表明電源線周期是主要的噪聲來源。 使用正常速度設(shè)置(在線路頻率上積分)獲得的數(shù)據(jù)， 其直方圖呈現(xiàn)*的可重復(fù)性， 表明正常速度有效地降低了噪聲。 一旦您知道噪聲的來源， 便可決定是降低電源上的噪聲， 還是將噪聲從測量數(shù)據(jù)中濾除。 請注意， 如果噪聲是對稱分布的， 那么您可以使用直方圖數(shù)據(jù)的平均值。
R
(a) 噪聲
(b) 包括滾動視圖的儀表視圖
(c) 實時直方圖視圖
快速 正常速度
速度設(shè)為正常
線路噪聲 速度設(shè)為快速
(示例)
滾動視圖
圖4. View(視圖)功能使噪聲源分析變得輕而易舉。
X-Y圖可直觀地確定數(shù)據(jù)收斂
圖 5 顯示了寄生元件的一些示例， 這些寄生元件有可能對高電阻測量產(chǎn)生影響。
圖 5(a)中， 與電阻器并聯(lián)的雜散電容器會導(dǎo)致收斂至電阻值所需要的響應(yīng)時間增加。 圖 5(b)顯示了一個絕緣電阻測量示例， 其中的電容介電吸收也會增加收斂時間。 圖 5(c)顯示的是通常與電壓有關(guān)的高電阻元件。 您很難通過在數(shù)字顯示屏上觀察這些變化來確定收斂時間。 圖 6顯示了 B2985A/87A的圖形視圖如何幫助您方便地監(jiān)測數(shù)據(jù)收斂。 在此示例中， 一個 100 GΩ 電阻測量瞬態(tài)在施加測試電壓后收斂至其終值。 通過用圖形顯示收斂響應(yīng)， 您很容易觀察并確定測量結(jié)果達(dá)到穩(wěn)定的時間。 電阻值與電壓的關(guān)系可以用同樣的方法測得。
圖5. 在測量高電阻器件時遇到的寄生元件的示例。
保護(hù)端可以有效消除表面泄漏電流
圖 7(a)顯示了表面泄漏電流對超高電阻測量有何影響。 如果表面被污染 (例如曾經(jīng)接觸過您的手)， 那么有可能形成電流泄漏路徑， 從而影響測量的準(zhǔn)確性。 不過， 如果有圖7(b)所示的保護(hù)端連接， 那么表面上的一點可以連接到電流表的保護(hù)端， 使您可以消除表面泄漏導(dǎo)致的誤差。 由于保護(hù)端電勢與中心信號引腳上的電勢幾乎*相同， 所以電流表輸入端與保護(hù)端之間的電勢可以忽略不計。 另外， 由于表面泄漏電阻非常大， 所以從電流表流到保護(hù)端的電流幾乎為零。 注: 為了進(jìn)行有效保護(hù)， 保護(hù)端電勢必須與電流表輸入電壓極為接近。 B2985A/87A保證在低電流測量范圍內(nèi)兩者相差不超過20μV。
圖7. 高電阻器件等效電路示例。
圖6. 圖形視圖使您可以快速查看并確定電阻收斂時間。
KEYSIGHT是德B2985A高阻計高電阻測試方案操作步驟
高電阻測量示例
示例1.浮置電阻測量
以下部分介紹如何設(shè)置和測量電阻。 此例中使用 100 GΩ (1E11
Ω)的Keysight N1422A高值電阻箱。 測試裝置和測試資源框圖見
圖 8。 此例中使用的測量條件如下:
測試電壓: 10V
電流范圍: 200pA范圍(即I=V/R=10/1E11=1E-10=100pA)
注 1: 由于電流測量使用的是自動量程模式， 所以不必電流
測量范圍。
注2: 如果您的器件接地， 請參見例2。
按照下面的步驟設(shè)置和測量高阻值電阻器。
B2985A/87A前面板測量操作步驟
1.按 [View]鍵, 顯示 View功能鍵菜單。 然后按 [Meter View]
功能鍵。
使用香蕉頭至
接線片電纜連接
B2985A/87A 機箱接地
圖8. 高電阻測量的線纜連接和測試資源圖(浮置)。
(1) 按 鍵顯示 View 功能鍵。 (2) 按 鍵。
1.
2.
2.按下并選擇[OHMS (R)]輔助鍵, 然后按[More]輔助鍵以顯示[More 2 of 3]輔助鍵菜單。 按下并選擇[Hide Roll]輔助鍵, 關(guān)閉儀表視圖
下半部分顯示的滾動視圖。
(1) 按 鍵。
(2) 按 鍵, 直到 鍵出現(xiàn)。 (3) 按 鍵。
3.屏幕上顯示電阻測量模式的量程設(shè)置。 確定將量程設(shè)置為AUTO, 并將Spot Source Range設(shè)為20V。
4.旋轉(zhuǎn) [Knob]將字段指針移至 Voltage Source值, 按 [Knob]編輯電壓。 Voltage Source值上的字段指針變成綠色 (EDIT), 狀態(tài)信息將
從MOVE變成EDIT。
旋轉(zhuǎn) 將字段指針移至 Voltage Source 值,
改成 EDIT 模式。
Status
并按下該旋鈕編輯電壓。
5.按[向左]鍵將電壓位設(shè)置為10V位置。 然后旋轉(zhuǎn)[Knob]將電壓設(shè)為10V, 按[Knob]鍵固定該電壓。
按 鍵, 并將編輯位移動到 10 V 量程。 旋轉(zhuǎn) 并將電壓值設(shè)為 10 V, 然后按 固定該電壓。
6.按電壓源[On/Off]鍵以輸出10V電壓, 然后按電流表[On/Off]鍵執(zhí)行測量。
7.按[Run/Stop]鍵, 開始連續(xù)的電阻測量。 AUTO指示標(biāo)志顯示測量是在AUTO模式中重復(fù)進(jìn)行。
注: 如果您按[Single]鍵， 測量將只進(jìn)行一次。 測量進(jìn)行當(dāng)中， 屏幕上顯示"ARM"指示標(biāo)志。
1. 啟動電壓源
2. 啟動電流表
8.如下圖所示, 滾動視圖和直方圖視圖可以在儀表視圖中顯示, 也可以在獨立的視圖中顯示。
按 輔助鍵在儀表視圖下半部分打開滾動視圖。
按 輔助鍵在儀表視圖下半部分打開直方圖視圖。
按 功能鍵打開獨立的滾動視圖。
按 功能鍵打開獨立的
直方圖視圖。
9.您可以使用測量導(dǎo)航鍵方便快捷地控制測量速度和量程。 Null (空值)鍵使您可以為其他測量設(shè)置基準(zhǔn)點。 例如, 您可以使用空值功能對比一組電阻器中的電阻變化, 或監(jiān)測電阻變化幅度。 過濾功能可計算測量數(shù)據(jù)的數(shù)字平均值, 使您能夠在保持讀數(shù)穩(wěn)定的同時實現(xiàn)預(yù)期的積分時間和平均時間。
•
重置測量條件:
速度=正常
• 量程= 自動
測量速度控制
量程控制
測量導(dǎo)航鍵控制測試參數(shù)
空值鍵:
啟用或禁用空值
(取消偏置)功能。
過濾鍵:
設(shè)置中值或移動平均
過濾功能。
10. 您可以將測量配置和設(shè)置保存到內(nèi)部存儲器或外部USB器件中。
下面的例子顯示了如何將設(shè)置保存到內(nèi)部存儲器中。
1. 按[Save]鍵。 保存系統(tǒng)彈出菜單, 屏幕上會出現(xiàn)"選擇要保存到的存儲器位置"。
2. 選擇并按下一個功能鍵位置, 用于保存電流設(shè)置。 您可以按[Recall]鍵并選擇設(shè)置, 以調(diào)用以前保存的設(shè)置。
按 鍵并選擇一個存儲鍵, 以保存設(shè)置。
按 鍵可調(diào)用以前保存的設(shè)置。
例2. 接地電阻測量
圖 9顯示了接地測量的配置。 電流表連接到此配置的電壓源，電壓源低側(cè)和電流表低側(cè) (公共端)之間的內(nèi)部開關(guān)連接必須開路。 電壓源低側(cè)和機箱接地之間使用圖中所示的香蕉頭至接線
片電纜連接。 下面的步驟說明了如何配置接地測量。
圖9. 高電阻測量裝置(接地)。
使用香蕉頭
至接線片
電纜連接
機箱接地
N1422A B2985A/87A
香蕉頭電纜
三軸電纜
1.
- A +
+
Vs 100 G?
J2
Vs 低側(cè)
2.
Vs 高側(cè)
電流表
電流表公共端
N1422A
J1
B2985A/87A
三軸電纜
香蕉頭電纜
A 使用香蕉頭
電纜連接
將 Vs 低側(cè)到公共端
開關(guān)之間的電路開路
香蕉頭至
接線片電纜
高電阻測量示例續(xù)
斷開Vs低側(cè)與電流表低側(cè)之間的連接。 (參見圖9)
第 6 步
第 7 步
第 8 步
指示 Vs 低側(cè)與電流表公共端斷開
7. 按下旋鈕, 將輸入字段變成綠色的EDIT模式。
將Low Terminal State改成"Floating"。
8. 按[Apply]鍵, 然后按OK鍵。
Vs低側(cè)隨后被設(shè)置為浮置狀態(tài), 且與電流表公共端斷開連接。
第1步. 按[On/Off]鍵關(guān)閉電流表輸入和電壓源輸出。
電流表和電壓源
第2步. 重復(fù)按[View]鍵, 直到功能鍵中顯示[System Menu]功能鍵。
第3步. 按[System Menu]鍵, 然后按[Conig]功能鍵。
第4步. 按[Source]鍵。
第5步. 按[Connection ...]鍵。
第6步. Output Connection輸入面板顯示。 (第6步到第8步見圖10。 )
選擇旋鈕, 將光標(biāo)移動到顯示"Low Terminal State"的輸入字段。
圖10. 將Vs低側(cè)設(shè)置為浮置狀態(tài)的步驟
9.要測量高電阻, 重復(fù)執(zhí)行例1中列出的步驟。
如果您已經(jīng)根據(jù)例1設(shè)置好儀器, 那么按[ON/Off]鍵, 再按[Run/Stop]鍵, 將電流表和電
壓源設(shè)置為ON狀態(tài)。 圖11顯示了接地測量的示例數(shù)據(jù)。 請注意, 由于來自電流表輸入
端的電流沿負(fù)方向傳輸, 所以電阻值顯示為負(fù)值。 這表示測量是在接地模式下進(jìn)行。
圖11. 接地高電阻測試示例。
高電阻測試附件
如果您經(jīng)常需要在浮置和接地高電阻測量之間來回切換， 那么 N1414A高電阻測量通用
適配器 (圖 12)可以為您提供很大的方便。 您只需按下 N1414A上的一個按鈕， 便可在浮
置模式和接地模式之間輕松切換， 無需像圖9所示改變配置。
切換浮置與接地的開關(guān)
結(jié)論
Keysight B2985A/B2987A靜電計/高阻計可測量高達(dá) 10 PΩ (10 16)的電阻， 測量目標(biāo)可以是接地和浮置配置的各種器件、 元件和材料。 它還具有電流表保護(hù)功能。 直方圖和滾動視圖， 加上時間采樣的X-Y圖形視圖， 能夠?qū)崟r顯示當(dāng)前正在進(jìn)行的測量的重要信息。
空值和過濾功能不僅可以讓測量變得更方便， 而且增加了在高電阻測量應(yīng)用中的適用范圍。 此外， 測量導(dǎo)航功能方便了測試的執(zhí)行操作。
Keysight B2985A/2987A 靜電計/高阻計使"難以設(shè)置且測量結(jié)果不確定的"高電阻測量變得 "容易設(shè)置， 而且測試結(jié)果非常可靠"。
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