HP4278A型1kHz 1MHz电容表 检定规程

1、SJ 20243 93 HP4278A型1kHz 1MHz电容表 检定规程中华人民共和国电子行业军用标准HP4278A型1kHz/1MHz电容表检定规程           Verification regulation of modelHP4278A 1kHz/1MHz capacitance meter1范围1.1主题内容    本检定规程规定了HP4278A型1kHz/1MHz电容

2、表(以下简称HP4278A)的检定条件、检定项目、检定方法，检定结果处理及检定周期。1.2适用范围    本检定规程适用于HP4278A的检定。2引用文件    本章无条文。3定义    本章无条文。4一般要求    HP4278A可用于电容器的容量及损耗等参数的测量。    该仪器主要由信号源、电压矢量比检测器、微处理器、显示器等组成，其测试原理如图1所示。图1   

3、; 图中：RS是一组标准电阻;A是由相检器、放大器、加法器等组成的高频高增益反馈放大器;控制器提供测量过程中所需的各种时序控制信号及软件补偿。4.2技术要求4.2.1测试频率    1kHz、1MHz    准确度:士0.02%4.2.2信号电平    0.11.0Vrms    准确度:士1O%4.2.3测试参数    并联等效电路测试参数:CPD，CPQ，CPG； 

4、0;  串联等效电路测试参数：CS一D，CSQ，CSESR；    1kHz测试参数准确度：见表1所示；    1MHz测试参数准确度：见表2及表3所示。   表格中三个准确度依次是测量时间短方式、中方式、长方式的测量准确度。表1    1kHz测试参数准确度C量程CP             CS

5、D1OOpF1nF1OnF1F10F(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ ko)%(0.08+0.02/ko)%+(0.03+0.02/ ko)%(0.04+0.01/ko)%+(0.015+0.01/ ko)%(0.13+0.03/ko)%+(0.001+0.005/ ko)/a(0.08+0.02/ko)%+(0.0006+0.0004/ ko)/a(0.04+0.01/ko)%+(0.0003+0.0002/ ko)/a       

6、0;                                       100F(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ko)·a2%(0.13+0.03/ko)%+(0.05

7、+0.25/ko)·a2%(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ko)·a2%(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ko)·a(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ko)·a(0.13+0.03/ko)%+(0.05+0.25/ko)·a表中:a=CrdgCf；Crdg:C(F)读数值；     Cf:C(F)量程的满度值；     ko=Voac/1V    

8、; Voac:测试信号电平。表2  普通模式测试参数准确度C量程pFCP             CSD10.3%+(0.8/ko)%0.2 %+(0.06/ko)%0.05%+(0.06/ko)%0.3%+(0.006/ko)/a0.2%+(0.003+0.001/ ko)/a0.1%+(0.001/ko)/a20.3%+(0.4/ko)%0.2%+(0.02/ko)%0.05%+(0.02/ko)%0.3%+(0

9、.005/ko)/a0.2%+(0.0015+0.0005/ ko)/a0.1%+(0.0005/ko)/a481632641280.3%+(0.4/ko)%0.2%+(0.03/ko)%0.05%+(0.03/ko)%25651210240.3%+(0.4/ko)%0.2%+(0.02/ko)%0.1%+(0.02/ko)%表3  1MHz高准确度模式测试参数准确度CrcpFCP             CSD0<Crc20.2

10、%+(0.002/ko)pF0.1%+(0.0004/ko)pF0.08%+(0.0004/ko)pF(0.04+0.004/ko)·1/Crdg(0.0012+0.0004/ko)·1/Crdg(0.0006/ko)·1/Crdg2<Crc40.2%+(0.002/ko)%0.1%+(0.0004/ko)pF0.08%+(0.0004/ko)pFO.OO2+O.002/koO.OO06+O.0002/ko0.0001+0.0002/ko续表3CrcpFCP        

11、60;    CSD4<Crc256(0.2+0.2/ko)%(0.1+0.01/ko)%(0.04+0.01/ko)%0.002+0.002/ko0.0006+0.0001/ko0.0001+0.OOO1/ko    256<Crc1024(0.2+0.2/ko)%(0.1+0.1/ko)%(0.06+0.01/ko)%0.02+0.002/ko0.006+0.0001/ko0.0002+0.OOO1/ko    1024<Crc2048(0.2+0.2/

12、ko)%(0.1+0.01/ko)%(0.1+0.01/ko)%0.002+0.002/ko0.0006+0.0001/ko0.0003+0.OOO1/ko4.2.4测试电缆长度    0m、1m、2m。4.2.5测试时间方式方  式短中长时间6.5士0.5ms10.0士1ms21.0士1ms4.2.6测量端    四端对。4.3检定条件4.3.1环境条件    a环境温度：20士2；    b相对湿度：45%75%

13、；    c大气压强：86106kPa；d. 供电电源：220V士2%，50Hz士1%；e周围环境：应避免外界电磁场干扰。4.3.2检定用设备4.3.2.1频率计    测频范围：1kHz1MHz；    准确度：5×10-6士1字；    参考型号：AS3371多用计数器。4.3.2.2电压表    电压范围:0.11.0V；    频

14、率范围：1kHz1MHz；    准确度：士3.O%；    参考型号：DA24型有效值电压表；1095A数字多用表。4.3.2.3标准电容器    范围：1 pF1F；    准确度：士0.01%；    参考型号：HP16380A；HP16380C(校准值)4.3.2.4标准电阻器    0标准电阻、10标准电阻；  

15、60; 准确度：O为0.04；10为士0.03%；    参考型号：HP16074A标准电阻器组。4.3.2.5开路器、短路器    参考型号：HP16074A。4.3.2.6  1m、2m带BNC的测试线。    参考型号:HP16048A/D。4.3.2.7计算机、HP-IB电缆    参考型号:HP9826；HP10833A。5详细要求5.1检定项目与检定方法5.1.1外观及工作正常性检查5.1.1.

16、1受检HP4278A应附有产品技术说明书及必要的附件，非首次检定时，应附有前次检定证书。5.1.1.2受检HP4278A应无影响其正常工作的机械损伤。5.1.2频率准确度检定5.1.2.1接图2连接仪器，用两端带BNC接头电缆线，将HP4278A的“Hcur”（电流）端频率计输入端相连。图25.1.2.2 HP4278A的面板设置如下：    Test Frequency（测试频率）：1kHz        Osc Level（信号电平）：1.O

17、VrmsOther Controls（其他位置）：初始位置5.1.2.3将频率计显示值记入附录A表A1中。5.1.2.4将HP4278A的测试频率设置到1MHz。5.1.2S将频率计显示值记入附录A表A1中。5.1.3信号电平的检定5.1.3.1按图3连接仪器，将HP4278A的Hcur(电流端)与电压表的输入端相连。5.1.3.2 HP4278A的面板设置如下：    Test Frequency：1kHz    Measurement Range：1OFOther

18、0;Controls：初始位置    5.1.3.3按附录A表A2中的检定点设置HP4278A的信号电平。5.1.3.4对于不同的检定点将电压表相应的示值记入附录A表A2中。5.1.3.5 HP4278A面板设置调整如下：    Test Frequency：1MHz    Measurement Range：1024pF        Other Cont

19、rols：初始位置5.1.3.6重复5.1.3.3和5.1.3.4。5.1.4 1kHz电容测量准确度检定5.1.4.1 0m,1kHz电容准确度检定5.1.4.1.1将开路器接到HP4278A “unknown”（未知端）。5.1.4.1.2 HP4278A面板设置如下：      I    Test Frequency:1kHz    Measurement Parameter:Cp-D

20、60;   Measurement Range:1OOpF    Osc Level:1.0VrmsINTEG TIME(积分时间):LONG(长)    Triqqer Mode(触发模式)：MAN TRIG（手动触发）    Cable Length（电缆长度）：0m    Other Controls ：初始位置5.1.4

21、.1.3  依次按“MENU”（菜单），“NEXT”（换页）键和“COMPEN”（补偿）键。5.1.4.1.4按“OPEN COMPEN”（开路补偿）键，等待Om开路补偿完毕。5.1.4.1.5按“OPEN ON”（开入补偿写入）键。5.1.4.1.6去掉“开路器”，将“短路器”接到HP4278A “unknown”端。5.1.4.1.7按“NEXT”键。5.1.4.1.8按“SHORT COMPEN”(短路补偿)键，等待0m短路补偿完毕。补偿完毕。5.1.4.1.9按“SHORT ON”（短路补偿写入）键。5.1.4.1.

22、10按三次“NEXT”键，然后按“TMP COMPEN”(温度补偿）键，进行温度补偿。5.1.4.1.11去掉“短路器”,将100pF标准电容器接到HP4278A的“unknown”端。5.1.4.1.12 按“TRIGGER”(触发)键。5.1.4.1.13将CP和D值记入附录A表A3中。5.1.4.1.14按附录A表A3的规定连接标准电容器和变换测量量程，并重复5.1.4.1.12及5.1.4.1.13条。 5.1.4.1.15调整信号电平到0.3V。 5.1.4.1.16重复5.1.4.1.12到5.1.4.1.14条 5.1.4.1.1

23、7 去掉1F标准电容器，将O标准电阻器接到HP4278A的“unknown”端 5.1.4.1.18 HP4278A的控制调整如下：        Measurement Parameter：Cs-Rs        Measurement Range:10OF    Osc Level:1.0Vrms 5.1.4.1.19按“

24、TRIGGER”键。 5.1.4.1.20记录Rs值，该值作为R10()。 5.1.4.1.21去掉O标准电阻器，测量量程设置为1OF，将10标准电阻接到HP4278A的“unknown”端。 5.1.4.1.22  按“TRIGGER”键。 5.1.4.1.23记录RS值，该值作为R10()。 5.1.4.1.24按下列公式计算R值。                

25、   R=R10-R0     5.1.4.1.25 R的计算值应在C.V士0.014028()范围内(C.V为校准值)。5.1.4.2 1kHz，1m，2m电缆长度补偿准确度检定 5.1.4.2.1  如图4所示，将HP16048A接到HP4278A的“unknown”端，然后将“开路器”接到HP16048A的测试头。5.1.4.2.2 HP4278A的面板设置如下:    Measurement Par

26、ameter：CpD    Measurement Rsnge: 100pF    Cable Length：1m5.1.4.2.3依次按“MENU”键，“NEXT”键和“COMPEN”键。5.1.4.2.4按“OPEN COMPEN”键。等待1m开路补偿完毕。5.1.4.2.5按“OPEN ON”键。5.1.4.2.6去掉“开路器”，将“短路器“接到HP16048A的测试头。5.1.4.2.7按“NEXT”键，“SHORT COMPEN”键，等待1m短路

27、补偿完毕。5.1.4.2.8按“SHORT ON”键。5.1.4.2.9去掉“短路器”，将100pF标准电容器接到HP16048A测试头。5.1.4.2.10按“TRIGGER”键。5.1.4.2.11将CP和D值记入附录A表A4中。5.1.4.2.12去掉HP16048A和100pF标准电容器。5.1.4.2.13将HP16048D接到HP4278A的“unknown”端，然后将“开路器”接到HP1604测试头。5.1.4.2.14电缆长度设置2m。5.1.4.2.15依次按“MENU”键，“NEXT”键和“COMPEN”键。5.1.4.2.16按“OPEN COMPEN

28、”键，等待2m开路补偿完毕。5.1.4.2.17按“OPEN ON”键。5.1.4.2.18去掉“开路器”，将“短路器”接到HP16048D的测试头。5.1.4.2.19按“NEXT”键，“SHORT COMPEN”，等待2m短路补偿完毕。5.1.4.2.20按“SHORT ON”键。5.1.4.2.21去掉“短路器”，将1OOpF标准电容器接到HP16048D测试头。5.1.4.2.22重复5.1.4.2.10和5.1.4.2.11条5.1.5 1MHz电容测量准确度检定5.1.5.1 1MHz普通模式测试参数准确度检定5.1.5.1.1&#

29、160; 将“开路器”接到HP4278A的“unknown”端。5.1.5.1.2  HP4278A面板设置如下:Test Frequency: 1MHzHI ACC Mode（高准确度模式）:ONMeasurement parameter:CPDINTEG TIME: LONGMeasurement Range：1pFOsc Level：1.0VrmsCable Length:0mTrigger Mode:MAN TRIGOther 

30、Controls:初始位置5.1.5.1.3 依次按“MENU”键，“NEXT”键。“COMPEN”键，“OPEN COMPEN”键，等待0m开路补偿完毕。5.1.5.1.4按“OPEN ON”键。5.1.5.1.5 去掉“开路器”，将“短路器”接到HP4278A“unknown”端。5.1.5.1.6 按“NEXT”键，“SHORT COMPEN”键，等待0m短路补偿完毕。5.1.5.1.7按“SHORT ON”键。5.1.5.1.8按“NEXT”键三次，然后按“TEMP COMPEN”键，进行温度补偿。5.1.

31、5.1.9去掉“短路器”，将1pF标准电容器接到HP4278A的“unknown”端。5.1.5.1.10按“TRIGGER”键。5.1.5.1.1l将CP和D的显示值记入附录A表A5中。5.1.5.1.12按附录A表A5规定连接标准电容器，重复5.1.5.1.10和5.1.5.1.11条。5.1.5.2  1MHz高准确度模式准确度检定5.1.5.2.1将10pF标准电容器接到HP4278A的“unknown”端。   5.1.5.2.2测量量程设置为8.32pF。5.1.5.2.3按“TRIGGER”键。5.1.5.2.4将CP和D的显示值

32、记入附录A表A6中。5.1.5.2.5按附录A表A6的规定设置测量量程，重复5.1.52.3和5.1.5.2.4条。    5.1.5.3不同积分时间的电容测量准确度的检定5.1.5.3.1将10pF标准电容器接到HP4278A的“unknown”端。5.1.5.3.2 HP4278A的面板设置如下：    HI ACC Mode ：OFF    Measurement Range：8pF5.1.5.3.3按“TRIGGER”

33、键。5.1.5.3.4将CP和D的显示值记入附录A表A7中。5.1.5.3.5按附录A表A7中的规定设置积分时间，重复5.1.5.3.3和5.1.5.3.4条。5.1.5.4 1MHz,1m,2m电缆长度补偿准确度检定5.1.5.4.1  如图4所示，将HP16048A接到HP4278A的测试端。5.1.5.4.2  HP4278A的面板设置如下：    Test Frequency: 1MHz    HI ACC Mode:

34、ON    Measurement Ranger:100pF    Cable Length: 1m。    INTEG TIME：LONG5.1.5.4.3重复5.1.4.2.3至5.1.4.2.10条。5.1.5.4.4将CP和D的显示值记入附录A表A8中。5.1.5.4.5重复5.1.4.2.12至5.1.4.2.21条。5.1.5.4.6重复5.1.4.2.10和5.1.5.4.4条。5.1.6 HP-IB计算机接口功

35、能检查5.1.6.1将HP9826计算主机与HP4278A的HP-IB接口相连。5.1.6.2设置HP4278A的HP-IB地址为17,HP9826接口选择码为(7)。5.1.6.3键盘输入计算机程序如下：    10 DIM  A$38    20 0UTPUT 717；A$“*IDN?”    30 ENTER 717；A$    40 PRINT

36、60;A$    50 0UTPUT 717“*SRE32”    60 0UTPUT 7171；“ABC”    70 PRINT SPOLL (717)    80 END5.1.6.4按HP9826A的“STEP”键，执行20语句。5.1.6.5此时“LTN”和“RMT”灯亮，并且按“NEXT”键，软件表格页不变。5.1.6.6按HP4278A的“LC

37、L”键，“LTN”灯仍亮，而“RMT”灯灭，按“NEXT”键，软件表格页可改变。5.1.6.7按HP9826上的“STEP”键，执行30语句，此时“TLK”灯亮。5.1.6.8执行40语句,HP9826如下显示：    “HEWLLETPACKRD, 4278A, 0000A00000, REV.0”5.1.6.9执行60语句,“SRQ，LTN,RMT”灯亮。5.1.6.10执行80语句，HP9826显示状态字节。5.2检定结果的处理和检定周期5.2.1经检定合格的仪器，出具检定证书；不合格者出具检定结果通知书，并注明不合格

38、项目。5.2.2检定周期为一年，必要时可随时送检。附录A检定记录表格式（补充件）表A1  频率准确度检定    频率标称值    频率计读数    准确度    1kHz        1MHz    表A2  信号电平准确度检定信号电平V1kHz1MHz电压表读数V准确度电压表

39、读数V准确度0.10.20.3O. 40.50.60.7O.80.91.0表A3    1kHz电容测量准确度检定标准电容测量量程Osc 1.OVrmsOsc O.3Vrms测试误差限CP   DCP   D100pF1OOpFC.V.±O.075pF(C.V.0.077pF)±O.00050(±0.00052)1000pF1OOOpFC.V.±O.00075nF(C.V.0.00077nF)±O.00050(±0.00052)0.01F10nFC.V.±O.0075nF(C.V.0.0077nF)±O.00050(±0.00052)0.1F1OOnFC.V.±O.075nF(C.V.0.077nF)±O.00050(±0.00052)1F1FC.V.±O.00075F(C.V.0.00077F)±O.00050(±0.00052)C.V:每个标准电容器的校准值；括号中的值是Osc为0.3V时CP、D的极限值。表A4  &