W przewodach niskoszumnych efekt ten jest znacząco zredukowany. Jest w nich zwykle użyta wewnętrzna izolacja polietylenowa pokryta grafitem, na którą nałożona jest dopiero zewnętrzna powłoka. Grafit zapewnia jakby „smarowanie”, przez co zmniejsza generację ładunków wskutek tarcia przy ruchach kabla i stanowi przewodzący walec ekwipotencjalny wokół przewodu, który pozwala wyrównywać ładunki. Tak czy inaczej, nawet niskoszumne przewody powodują zakłócenia, gdy są poddawane wibracjom, rozciąganiu i skracaniu. Wszystkie połączenia przewodowe powinny więc być możliwie krótkie, utrzymywane w miarę możliwości w stałej temperaturze, zapobiegającej występowaniu termicznych zmian długości oraz, najlepiej, przymocowane do nieruchomej powierzchni, takiej jak ściana czy biurko.
Efekt piezoelektryczny oraz ładunek zgromadzony
Prądy piezoelektryczne powstają wskutek poddawania niektórych materiałów o strukturze krystalicznej, używanych w złączach i zakończeniach izolowanych, naprężeniom mechanicznym. Niektóre plastiki zachowują się podobnie do piezoelektryków, na skutek występowania chmur zgromadzonych ładunków. Przykład wyprowadzenia z izolatorem piezoelektrycznym jest pokazany na rysunku 10. Aby zminimalizować prąd wynikający z efektu piezoelektrycznego, należy unikać wszelkich naprężeń mechanicznych izolatora oraz używać materiałów izolacyjnych z jak najmniejszymi efektami: piezoelektrycznym oraz gromadzenia ładunku.
Efekt piezoelektryczny jest niezależny od zmian pojemności między płytą przewodzącą (rys. 10 conductive plate) oraz wyprowadzeniem (rys.10 metal terminal). Ładunki poruszają się „tu i tam”, powodując przepływ prądu. W praktyce, może być trudno odróżnić efekt gromadzenia ładunku (w izolatorach)
Rys. 10. Efekt piezoelektryczny
od efektu piezoelektrycznego. Niezależnie od występującego zjawiska, należy wybierać materiały izolacyjne dobrej jakości oraz używać jak najsztywniejszych złącz.
Zanieczyszczenia i wilgoć
Prądy wprowadzające błędy pomiaru powstają też wskutek efektów elektrochemicznych , gdy chemikalia zawierające jony tworzą słabe baterie między dwoma przewodzącymi ścieżkami na płytce drukowanej. Dla przykładu, używane powszechnie płytki z żywic epoksydowych, mogą samoczynnie generować między ścieżkami prądy rzędu nanoamperów, jeśli nie zostaną dokładnie wyczyszczone z roztworu trawiącego lub topnika (patrz: rysunek 11).
Rys. 11. Efekty elektrochemiczne
Rezystancja izolatorów może z kolei znacząco spaść wskutek zanieczyszczeń jonowych oraz wilgoci. Warunki zwiększonej wilgotności występują przy kondensacji lub absorpcji pary wodnej, natomiast zanieczyszczenia jonami mogą pochodzić z soli, topnika czy choćby olejków do ciała.
Mimo iż najczęstszym skutkiem wymienionych efektów jest spadek rezystancji izolatora, połączenie wysokiej wilgotności i zanieczyszczeń jonowych może w skrajnych przypadkach powodować powstanie przewodzącej ścieżki lub ogniwa elektrochemicznego o wysokiej rezystancji. Ogniwo takie może być źródłem prądu rzędu piko- czy nawet nanoamperów przez długi czas. Aby uniknąć tych skutków, należy dobierać izolatory, które nie pochłaniają wody, dbać o zachowanie ich w czystości oraz utrzymywać wilgotność na średnim poziomie.
Jeżeli izolatory ulegną zabrudzeniu, można użyć środka czyszczącego, takiego jak metanol, i oczyścić wszystkie połączenia. Należy zmyć wszelkie zanieczyszczenia, gdy tylko ulegną rozpuszczeniu, aby nie dopuścić do przemieszczenia się ich w inne miejsce. Ważne jest, aby używać bardzo czystych rozpuszczalników, gdyż chemikalia niższej klasy mogą same zawierać zanieczyszczenia i pozostawić po sobie elektrochemiczną warstwę na czyszczonym materiale.
Absorpcja dielektryczna
Absorpcja dielektryczna może wystąpić, gdy napięcie wstępujące na izolatorze powoduje w nim polaryzację ładunków dodatnich i ujemnych (ponieważ różne cząsteczki polarne mają różne czasy relaksacji). Gdy napięcie znika, rozdzielone ładunki generują zanikający prąd, który płynie przez obwody połączone z izolatorem, podczas gdy zachodzi rekombinacja.
Aby minimalizować wpływ absorpcji dielektrycznej na wyniki pomiaru, należy unikać przykładania napięć większych niż kilka wolt do izolatorów używanych przy precyzyjnych pomiarach prądów. W przypadkach, gdy nie jest to możliwe, trzeba się liczyć z tym, że zanik prądu wynikającego z absorpcji może trwać minuty, a nawet godziny.
Zabezpieczenia przeciążeniowe
Elektrometry, pikoamperomierze i moduły SMU mogą ulec uszkodzeniu przy przyłożeniu dużego napięcia na wejście. W większości przyrządów, maksymalne dozwolone napięcie wejściowe jest podane w dokumentacji. Niestety, w niektórych zastosowaniach, takich jak: pomiary prądów upływu kondensatorów, prądu wstecznego diod czy rezystancji izolatorów, nieodzowne może być zaryzykowanie przekroczenia tego maksimum. Jeśli nastąpi zniszczenie materiału mierzonego elementu, całe napięcie odłoży się na wejściu amperomierza, najprawdopodobniej niszcząc je. W takich przypadkach, konieczne są dodatkowe zabezpieczenia przeciążeniowe, aby zapobiec uszkodzeniu obwodów wejściowych przyrządu.
Zakłócenia AC i tłumienie
Przy pomiarach małych prądów, ekranowanie elektrostatyczne jest najczęstszym sposobem redukcji zakłóceń wynikających z interferencji AC. W niektórych przypadkach jednak, ekranowanie mierzonego urządzenia lub przewodów pomiarowych nie jest praktyczne. W takich zastosowaniach, regulowane tłumienie może pozwolić zredukować zbierane sygnały AC wystarczająco dobrze, by można było przeprowadzić sensowne pomiary. Układ tłumienia jest typem filtru dolnoprzepustowego, który ogranicza odpowiedź AC elektrometru tak, by możliwe było dokładne zmierzenie małych prądów DC. Układ tego typu może być wbudowany w przyrząd pomiarowy lub funkcjonować jako obwód zewnętrzny. Informacje dotyczące wewnętrznego układu tłumiącego konkretnego elektrometru można znaleźć w jego dokumentacji, ale czasami może być konieczne zastosowanie dodatkowego układu, żeby zwiększyć tłumienie.
Rys. 12. Zewnętrzny układ tłumienia
Rysunek 12 przedstawia przykładowy zewnętrzny układ tłumiący. Składa się on z niskoupływnego kondensatora polistyrenowego lub poliestrowego (C) oraz potencjometru (R). Potencjometr jest włączony między wyjście przedwzmacniacza i wejście masy (lub niskiego potencjału) amperomierza (LO). Kondensator jest z kolei włączony między wejście „gorące” amperomierza (HI) i ruchome wyprowadzenie potencjometru. Wartość pojemności kondensatora zależy od zakresu prądu amperomierza – wyższe zakresy wymagają zastosowania większych pojemności. Typowe wartości pojemności tego kondensatora to rząd setek pikofaradów. Rezystancja potencjometru powinna być dostatecznie wysoka (>50k?), aby zapobiec obciążaniu wyjścia przedwzmacniacza, ale wciąż efektywnie redukować zakłócenia.
Dobór odpowiednich wartości pojemności i rezystancji wymaga nieco eksperymentów. Po podłączeniu oscyloskopu do wyjścia analogowego, regulujemy wartość rezystancji potencjometru dotąd, aż obserwowany przebieg AC będzie tak mały, jak to możliwe. Jeśli tłumienie wciąż jest niezadowalające, należy użyć większej pojemności i powtórzyć regulację. Obwód tłumiący powinien być zamknięty w ekranowanej obudowie.
