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 model
HP4278A 1kHz/1MHz capacitance meter
1范围
1.1主题内容
本检定规程规定了HP4278A型1kHz/1MHz电容表(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
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
0.1～1.0Vrms
准确度:士1O%
4.2.3测试参数
并联等效电路测试参数:CP—D，CP—Q，CP—G；
串联等效电路测试参数：CS一D，CS—Q，CS—ESR；
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 |
D |
|
1OOpF 1nF 1OnF 1 10 |
(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
|
|
100 |
(0.13+0.03/ko)%+(0.05+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)·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 |
F
F
F表中:a=Crdg／Cf；
Crdg:C(
F)读数值；
Cf:C(
F)量程的满度值；
ko=Voac/1V
Voac:测试信号电平。
表2 普通模式测试参数准确度
|
C量程 pF |
CP CS |
D |
|
1 |
0.3%+(0.8/ko)% 0.2 %+(0.06/ko)% 0.05%+(0.06/ko)% |
0.3%+(0.006/ko)/a 0.2%+(0.003+0.001/ ko)/a 0.1%+(0.001/ko)/a |
|
2 |
0.3%+(0.4/ko)% 0.2%+(0.02/ko)% 0.05%+(0.02/ko)% |
0.3%+(0.005/ko)/a 0.2%+(0.0015+0.0005/ ko)/a 0.1%+(0.0005/ko)/a |
|
4 8 16 32 64 128 |
0.3%+(0.4/ko)% 0.2%+(0.03/ko)% 0.05%+(0.03/ko)% | |
|
256 512 1024 |
0.3%+(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
|
Crc pF |
CP CS |
D |
|
0<Crc≤2 |
0.2%+(0.002/ko)pF 0.1%+(0.0004/ko)pF 0.08%+(0.0004/ko)pF |
(0.04+0.004/ko)·1/Crdg (0.0012+0.0004/ko)·1/Crdg (0.0006/ko)·1/Crdg |
|
2<Crc≤4 |
0.2%+(0.002/ko)% 0.1%+(0.0004/ko)pF 0.08%+(0.0004/ko)pF |
O.OO2+O.002/ko O.OO06+O.0002/ko 0.0001+0.0002/ko |
续表3
|
Crc pF |
CP CS |
D |
|
4<Crc≤256 |
(0.2+0.2/ko)% (0.1+0.01/ko)% (0.04+0.01/ko)% |
0.002+0.002/ko 0.0006+0.0001/ko 0.0001+0.OOO1/ko |
|
256<Crc≤1024 |
(0.2+0.2/ko)% (0.1+0.1/ko)% (0.06+0.01/ko)% |
0.02+0.002/ko 0.006+0.0001/ko 0.0002+0.OOO1/ko |
|
1024<Crc≤2048 |
(0.2+0.2/ko)% (0.1+0.01/ko)% (0.1+0.01/ko)% |
0.002+0.002/ko 0.0006+0.0001/ko 0.0003+0.OOO1/ko |
4.2.4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0.5ms |
10.0士1ms |
21.0士1ms |
4.2.6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%；
c．大气压强：86～106kPa；
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：1kHz～1MHz；
准确度：5×10-6士1字；
参考型号：AS—3371多用计数器。
4.3.2.2电压表
电压范围:0.1～1.0V；
频率范围：1kHz～1MHz；
准确度：士3.O%；
参考型号：DA—24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 pF～1
F；
准确度：士0.01%；
参考型号：HP16380A；HP16380C(校准值)
4.3.2.4标准电阻器
0Ω标准电阻、10Ω标准电阻；
准确度：OΩ为0.04Ω；10Ω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
5.1.1.1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2
5.1.2.2 HP4278A的面板设置如下：
Test Frequency（测试频率）：1kHz
Osc Level（信号电平）：1.OVrms
Other 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。
5.1.2．S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：1O
F
Other 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 Controls：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
Measurement Range:1OOpF ;
Osc Level:1.0Vrms
INTEG 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
5.1.4.1.3 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。
5.1.4.1.10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．
5.1.4.1.17 去掉1
F标准电容器，将OΩ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:10O
F ‘
Osc Level:1.0Vrms
5.1.4.1.19按“TRIGGER”键。
5.1.4.1.20记录Rs值，该值作为R10(Ω)。
5.1.4.1.21去掉OΩ标准电阻器，测量量程设置为1O
F，将10Ω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(Ω)。
5.1.4.1.24按下列公式计算R值。
R=R10-R0
5.1.4.1.25 R的计算值应在C.V士0.014028(Ω)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 Parameter：Cp—D
Measurement Rsnge: 100pF
Cable Length：1m
5.1.4.2.3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”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 将“开路器”接到HP4278A的“unknown”端。
5.1.5.1.2 HP4278A面板设置如下:
Test Frequency: 1MHz
HI ACC Mode（高准确度模式）:ON
Measurement parameter:CP—D
INTEG TIME: LONG
Measurement Range：1pF
Osc Level：1.0Vrms
Cable Length:0m
Trigger Mode:MAN TRIG
Other 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。
5.1.5.1.9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5.1.5．2.3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：8pF
5.1.5.3.3按“TRIGGER”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:ON
Measurement Ranger:100pF
Cable Length: 1m。
INTEG TIME：LONG
5.1.5.4.3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 A$
50 0UTPUT 717“*SRE32”
60 0UTPUT 7171；“ABC”
70 PRINT SPOLL (717)
80 END
5.1.6.4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“LCL”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 V |
1kHz |
1MHz | ||
|
电压表读数 V |
准确度 |
电压表读数 V |
准确度 | |
|
0.1 0.2 0.3 O. 4 0.5 0.6 0.7 O.8 0.9 1.0 |
||||
表A3 1kHz电容测量准确度检定
|
标准 电容 |
测量 量程 |
Osc 1.OVrms |
Osc O.3Vrms |
测试误差限 | |
|
CP D |
CP D | ||||
|
100pF |
1OOpF |
C.V.±O.075pF (C.V.0.077pF) |
±O.00050 (±0.00052) | ||
|
1000pF |
1OOOpF |
C.V.±O.00075nF (C.V.0.00077nF) |
±O.00050 (±0.00052) | ||
|
0.01 |
10nF |
C.V.±O.0075nF (C.V.0.0077nF) |
±O.00050 (±0.00052) | ||
|
0.1 |
1OOnF |
C.V.±O.075nF (C.V.0.077nF) |
±O.00050 (±0.00052) | ||
|
1 |
1 |
C.V.±O.00075 (C.V.0.00077 |
±O.00050 (±0.00052) | ||
F
F
F
F
F
F)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 1kHz、1m、2m电缆长度补偿准确度检定
|
电缆长度 |
CP |
D |
测试误差限 | |
|
CP |
D | |||
|
1m |
C.V.±0.075pF |
±0.00050 | ||
|
2m |
C.V.±0.075pF |
±0.00050 | ||
C.V．:1OOpF标准电容器的校准值。
表A5 1MHz普通模式电容测量准确度检定
|
标准电容 |
测量量程 |
CP |
D |
测试误差限 | |
|
CP |
D | ||||
|
1pF |
1pF |
C.V.±0.0012pF |
士0.0006 | ||
|
10pF |
1OpF |
C.V.士0.005pF |
士0.002 | ||
|
1OOpP |
1OOpF |
C.V. 士0.O5pF |
士0.002 | ||
|
100OpF |
1000Pf |
1.0003 * C.V.士O.7pF |
士0.0003 | ||
C.V．：每个标准电容器在1kHz时的校准值。
表A6 1MHz高准确度模式准确度检定
|
测量量程 |
CP |
D |
测试误差限 | |
|
CP |
D | |||
|
8.32pF |
C.V.士0.005pF |
士0.0002 | ||
|
12.16pF |
C.V.士0.005pF |
士0.0002 | ||
|
15.04pF |
C.V.士0.005pF |
士0.0002 | ||
C.V.:1OpF标准电容器在1kHz时校准值。
*10OOpF标准电容器在1MHz的校准值为1kHz校准值加O.O3%。
表A7 不同积分时间的电容潸量准确度检定
|
积分时间 |
CP |
D |
测试误差限 | |
|
CP |
D | |||
|
LONG |
C.V.士0.0066pF |
士0.0004 | ||
|
MED |
C.V.士0.0216pF |
士0.0016 | ||
|
SHORT |
C.V.士0.0620pF |
士0.004 | ||
C.V.：1OpF标准电容器在1kHz时校准值。
表A8 1MHz,1m,2m电缆长度补偿准确度检定
|
电缆长度 |
CP |
D |
测试误差限 | |
|
CP |
D | |||
|
1m |
C.V.+0.05pF |
+0.0002 | ||
|
2m |
C.V.+0.05pF |
+0.0002 | ||
C.V．：1OOpF标准电容器校准值。
附加说明：
本标准由中国电子工业总公司科技质量局提出。
本标准由中国电子技术标准化研究所归口。
本标准由机电部电子计量测试研究中心起草。
本标准主要起草人：王珂，吴敏。
计划项目代号：075—1～47。
下载说明：
1.请先分享，再下载
2.直接单击下载地址，不要使用“目标另存为”
3.压缩文件请先解压
4.PDF文件，请用PDF专用软件打开查看
5.如果资料不能下载，请联系本站