如果應用要求測量極低的電流，那么正確選擇測量儀器極為重要。大多數低電流直流測量采用靜電計、皮安表或源-測量單元(SMU)。靜電計是一種能測量低電流、高電阻、高輸入阻抗電壓及電荷的精密直流萬用表。皮安表是一種只測量低電流而且可以測量高電阻(如有內建電壓源)的儀器。SMU可以提供電流和電壓源，還能測量電流與電壓。然而，并非所有SMU都具有低電流性能，所以要仔細檢查技術指標。

數字萬用表(DMM)一般不適于測量極低電流，因為DMM的輸入失調電流過大、電流分辨率不夠高而且輸入壓降過大。

電流測量方法
測量電流的兩種基本方法是分流電流表法(幾乎所有DMM都采用，此方法的電流靈敏度有限)和反饋電流表法(靜電計、皮安表和SMU等儀器使用)。雖然理想電流表電阻為零，但所有實際電流表都存在內阻。為了最小化負載誤差，電流表的內部分流電阻應比DUT電阻小很多。

圖2a舉例說明了一種分流電流表電路。這是一個基本電壓放大電路，其中分流電阻在輸入端，形成了電流表。輸入電流經過此分流電阻后測量該電壓降并計算電流。輸出電壓Vout定義為：

使用反饋電流表電路(圖2b)的儀器中，輸入電流經過反饋電阻器(RF)。放大器的低輸入偏置電流帶來的電流變化量可忽略不計。放大器輸出電壓用輸入電流與反饋電阻乘積的負值計算：

在這種情況下，輸出電壓能反映輸入電流的大小而且反饋電阻器決定了總靈敏度。高增益運算放大器實現了低壓降和對應的快速上升時間，這迫使輸入電壓接近于零。

圖2：分流電流表電路(a)與反饋電流表電路(b)。

在衡量一臺儀器是否適于低電流應用時，仔細查看準確度指標非常重要。然而，儀器data sheet可能采用不同格式來表示準確度，這會使比較變得復雜。增益和失調誤差可以結合為百分數表示的指標以及一系列最低有效位計數表示的指標。準確度還能用百萬分率表示。

高阻測量法
雖然可通過源電流/測量電壓或者源電壓/測量電流的方法測量電阻值，但高阻測量建議采用源電壓/測量電流的方法。可以使用靜電計(或皮安表)和電壓源(見圖3a)進行高阻測量。某些帶有內建電壓源的靜電計和皮安表能夠自動計算電阻值。

SMU還適于測量高電阻。在SMU內部，電流表和電壓源采用串聯連接(見圖3b)。未知電阻連接在SMU的HI施加端子和LO施加端子之間。

圖3：通過靜電計(或皮安表)和電壓源(a)或通過SMU(b)的源電壓/測量電流方法測量高電阻。

用源電壓/測量電流法進行高阻測量時，用戶必須考慮電壓源和電流表的準確度，以及器件連接的完整性。從連接器經過電纜進入測試夾具的整個信號路徑都必須經過優化才能保持信號劣化最小。

電纜和連接器
用于低電流和高電阻測量的兩種常見連接器類型是雙接頭的BNC連接器和三接頭的三同軸連接器。BNC連接器用于屏蔽層包裹單芯導體構成的同軸電纜。在進行高靈敏度測量時，屏蔽電纜具有最小化噪聲的重要作用。三同軸電纜配合SMU使用，因為第三根芯能實現防護測量。

測量高電阻時，應當選擇芯與芯之間絕緣電阻高的電纜。質量好的三同軸電纜采用聚乙烯絕緣材料，而且一根芯專用于屏蔽約為1E12 Ω/ft的絕緣電阻。一定要核對廠家的指標并確保電纜和連接器都能用于高阻抗測量。同軸電纜和三同軸電纜都有適于低電平測量的低噪聲版本。低噪聲電纜的內部石墨涂層能讓失調最小。即便普通同軸電纜的漏電流和噪聲電流都高于低噪聲電纜，但在某些情況下普通同軸電纜(例如RG-58)就夠用了。

電纜電阻值、電容值和漏電流隨電纜長度增加而變化，所以盡可能讓所有連接電纜長度最短極為重要。用屏蔽電纜和測試夾具可以防靜電。測試光敏器件時，一定要使用遮光的測試夾具。

為避免測量誤差，將靜電計、SMU或皮安表正確連至DUT非常重要。一定要將儀表的高阻端子連至被測電路的最高阻抗點。