[发明专利]一种高稳电流源考核方法和系统

说明书

本发明公开一种高稳电流源考核方法和系统。方法包括以下步骤：高稳电流源输出电流通过直流分流器转换成直流电压；可编程电压基准输出理想电压；测量理想电压和直流电压的差值，得出直流电压校准值；重复上述过程得出校准值随时间变化的数据。系统包含可编程电压基准、直流分流器、直流电压表、低热电势程控开关、控制计算机；可编程电压基准输出理想电压；直流分流器连接高稳电流源产生直流电压；直流电压表测量理想电压和直流电压的差值；低热电势程控开关连接可编程电压基准、直流分流器、直流电压表；控制计算机控制可编程电压基准、低热电势程控开关、读取直流电压表读数，计算直流电压校准值。本发明使高稳电流源测量不确定度改善一个量级。

技术领域

本申请涉及计量和测试领域，尤其涉及一种电流源的考核方法。

背景技术

对电装置的输出电流进行校准，最常用的方法直接测量法，即采用数字电流表直接测量其输出电流进行校准。目前高精度数字电流表直流电流的测量准确度在±0.01％～±0.005％，采用间接测量法是将输出直流电流转换成直流电压，然后再对直流电压进行精密测量，目前使用的高稳电流源精密分流器最高准确度也只有±0.001％。采用直接测量两个电流源差值的方法对输出电流进行校准时，用于校准的电流源的输出稳定性会影响校准的精度，且电流源也会受到环境温度的影响。这些测量方法无法满足一些超高精度电装置(例如一种惯性导航加速度计模拟器，其技术指标在5μA～50mA内最高达到±0.0005％)的校准要求。高稳电流源的稳定性<2×10^-6/年。电流源随着环境和内部器件老化的影响，其真实输出会偏离理想值，并且随时间变化而发生漂移，在使用中造成明显的偏差。

发明内容

本发明提出一种高稳电流源考核方法和系统，改进高稳电流源的测量不确定度指标。

本申请实施例提供一种高稳电流源考核方法，包括以下步骤：将高稳电流源的输出电流通过直流分流器转换成直流电压；控制可编程电压基准，输出理想电压；测量所述理想电压和所述直流电压的差值；根据所述理想电压和差值得出所述直流电压的校准值；重复上述过程，得出所述校准值随时间变化的数据。

优选地，所述理想电压和所述直流电压差值的测量方法是：正向测量所述理想电压和所述直流电压的差值，得到第一差值；反向测量所述理想电压和所述直流电压的差值，得到第二差值；计算所述第一差值和第二差值的平均值，作为所述理想电压和所述直流电压的差值。

进一步优选地，所述理想电压和所述直流电压差值的测量方法是：正向测量所述理想电压和所述直流电压的差值，得到第一差值；反向测量所述理想电压和所述直流电压的差值，得到第二差值；再次反向测量所述理想电压和所述直流电压的差值，得到第三差值；再次正向测量所述理想电压和所述直流电压的差值，得到第四差值；计算所述第一差值、第二差值、第三差值和第四差值的平均值，作为所述理想电压和所述直流电压的差值

在本申请的高稳电流源考核方法实施例中，所述“重复上述过程”的方法是：连续重复测量取平均值，得到第一次测量结果；间隔N(2<N<12)小时，再次连续重复测量取平均值，得到第二次测量结果；

以所述第一次测量结果和第二次测量结果，作为一日测量结果；连续M日(1≤M≤10)进行测量，得到一组测量数据；间隔L月(3≤L≤4)，再次测量得到另一组测量数据；第一年，共测量得到K(3≤K≤4)组测量数据；用所述测量数据，得到年变化曲线。

进一步地，还包含以下步骤：从第二年开始，每年测量得到一组测量数据；用所述测量数据，更新所述年变化曲线。