薄膜表面電阻率測(cè)試儀 體積電阻 volume resistance

    在試樣兩相對(duì)表面上放置的兩電極間所加直流電壓與流過(guò)這兩個(gè)電極之間的穩(wěn)態(tài)電流之商，不包括沿著試驗(yàn)表面的電流，在兩電極上可能形成的極化忽略不計(jì)。

    注：除非另有規(guī)定，體積電阻是在電化一分鐘后測(cè)定。

薄膜表面電阻率測(cè)試儀應(yīng)用

電阻率較低的物質(zhì)被稱為導(dǎo)體，常見(jiàn)導(dǎo)體主要為金屬，而自然界中導(dǎo)電性佳的是銀，其次為半導(dǎo)體，硅鍺。當(dāng)存在外電場(chǎng)時(shí)，金屬的自由電子在運(yùn)動(dòng)中不斷和晶格節(jié)點(diǎn)上做熱振子的正離子相碰撞，使電子運(yùn)動(dòng)受到阻礙，因而就具有了一定的電阻。其他不易導(dǎo)電的物質(zhì)如玻璃、橡膠等，電阻率較高，一般稱為絕緣體。介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)(如硅)則稱半導(dǎo)體。電阻率的科學(xué)符號(hào)為 ρ(Rho)。 已知物體的電阻，可由電阻率ρ、長(zhǎng)度l與截面面積A計(jì)算：ρ=RA/I，在該式中， 電阻R單位為歐姆，長(zhǎng)度l單位為米，截面面積A單位為平方米，電阻率 ρ單位為歐姆?米

、測(cè)量方法和度

6.1方法

測(cè)量高電阻常用的方法是直接法或比較法。

直接法是測(cè)量加在試樣上的直流電壓和流過(guò)它的電流（伏安法）而求得未知電阻。

比較法是確定電橋線路中試樣未知電阻與電阻器已知電阻之間的比值，或是在固定電壓下比較通過(guò)這兩種電阻的電流。

附錄A給出了描述這些原理的例子。

伏安法需要一適當(dāng)精度的伏特表，但該方法的靈敏度和度主要取決于電流測(cè)量裝置的性能，該裝置可以是一個(gè)檢流計(jì)或電子放大器或靜電計(jì)。

電橋法只需要一靈敏的電流檢測(cè)器作為零點(diǎn)指示器，測(cè)量度主要取決于已知的橋臂電阻器，這些橋臂電阻應(yīng)在寬的電阻值范圍內(nèi)具有高的精密度和穩(wěn)定性。

電流比較法的度取決于已知電阻器的度和電流測(cè)量裝置，包括與它相連的測(cè)量電阻器的穩(wěn)定度和線性度。只要電壓是恒定的，電流的確切數(shù)值并不重要。

對(duì)于不大于1011Ω的電阻，可以按照11.1用檢流計(jì)采用伏特計(jì)一安培計(jì)法來(lái)測(cè)定其體積電阻率。 對(duì)于較高的電阻，則推薦使用直流放大器或靜電計(jì)。

在電橋法中，不可能直接測(cè)量短路試樣中的電流（見(jiàn)11.1）。

利用電流測(cè)量裝置的方法可以自動(dòng)記錄電流，以簡(jiǎn)化穩(wěn)態(tài)測(cè)試過(guò)程（見(jiàn)11.1）。

現(xiàn)己有測(cè)量高電阻的一些專門的線路和儀器。只要它們有足夠的度和穩(wěn)定度，且在需要時(shí)能使試樣短路并在電化前測(cè)量電流者，均可使用。

6.2度

對(duì)于低于1010Ω的電阻，測(cè)量裝置測(cè)量未知電阻的總度應(yīng)至少為?10%。而對(duì)于更高的電 阻，總度應(yīng)至少為士20%。詳見(jiàn)附錄A。

技術(shù)指標(biāo)

1.   電阻測(cè)量范圍：1?104Ω ～1?1018Ω，分為十個(gè)量程。

2.   電流測(cè)量范圍為2?10-4A～1?10-16A

3.   全數(shù)字液晶屏顯示。

4.   準(zhǔn)確度:準(zhǔn)確度優(yōu)于下表

量程有效顯示范圍20～30℃RH<80%

104 0.01~19.99 5%

105 0.01～19.99 5%

106 0.01～19.99 5%

107 0.01～19.99 5%

108 0.01～19.99 5%

109 0.01～19.99 5%

1010    0.01～19.99 5% 2字

1011     0.01～19.99 5% 2字

1012 0.01～19.99 5% 5字

1013 0.01～19.99 10% 5字

1014 0.01～19.99 10% 5字

1014以上0.01～19.99 10-15% 5字

超出有效顯示范圍時(shí)誤差有可能增加，測(cè)試電流準(zhǔn)確度與電阻相同，測(cè)試電壓準(zhǔn)確度為10%

5.使用環(huán)境:溫度-10℃～50℃ 相對(duì)濕度<90%。

6.測(cè)試電壓: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。?10%

7.供電形式: AC 220V，50HZ，功耗約10W。

8.儀器尺寸: 300ｍｍ?280ｍｍ?150 mm。

9.質(zhì)量:約3.0KG。

準(zhǔn)備工作：

1、取被測(cè)液體（如：增塑劑）試樣50ml。

2、試樣應(yīng)在溫度23?2℃，相對(duì)濕度65?5%的條件下處理2小時(shí)以上。

工作原理 

    根據(jù)歐姆定律，被測(cè)電阻R等于施加電壓V除以通過(guò)的電流I。即   

V

R= ---

I

    傳統(tǒng)的儀器的工作原理是測(cè)量電壓V固定，通過(guò)測(cè)量流過(guò)被測(cè)物體的電流I以標(biāo)定電阻的刻度來(lái)讀出電阻值。從上式可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無(wú)窮大時(shí)，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整個(gè)刻度是非線性的。又由于測(cè)量不同的電阻時(shí)，其電壓V也會(huì)有些變化，所以普通的高阻計(jì)的精度是很難提高的。

   BEST-121體積、表面電阻率測(cè)定儀是同時(shí)測(cè)出電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I，通過(guò)內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計(jì)算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I是同時(shí)變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計(jì)那樣因被測(cè)電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以,即使測(cè)量電壓、被測(cè)量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對(duì)其結(jié)果影響不大，其測(cè)量精度很高。從理論上講其誤差可以做到零。而實(shí)際誤差可以做到千分之幾或萬(wàn)分之幾。

6.3保護(hù)

組成測(cè)量線路的絕緣材料，好應(yīng)具有與被試材料差不多的性能。試樣的測(cè)量誤差可以由下列原因產(chǎn)生：

a)外來(lái)寄生電壓引起的雜散電流，通常不知道它的大小，并具有漂移的特點(diǎn)；

b)具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測(cè)量裝置的不正常的分路。 使線路所有部分在使用狀態(tài)下有盡可能高的絕緣電阻來(lái)近似地修正這些影響因素。這種做法可能導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備很笨重，而又不足以測(cè)量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿意的修正方法是使用保護(hù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

保護(hù)就是在所有關(guān)鍵的絕緣部位插入保護(hù)導(dǎo)體，保護(hù)導(dǎo)體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這些保護(hù)導(dǎo)體聯(lián)接在一起，組成保護(hù)系統(tǒng)并與測(cè)量端形成蘭端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時(shí)，所有外來(lái)寄生電壓產(chǎn)生的雜散電流被保護(hù)系統(tǒng)分流到測(cè)量電路以外，任一測(cè)量瑞到保護(hù)系統(tǒng)的絕緣電阻與一電阻低得多的線路元件并聯(lián)，試樣電阻僅限于兩測(cè)量端之間。采用這個(gè)技術(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使 用保護(hù)電極測(cè)量體積電阻和表面電阻的基本線路。

圖5和圖7給出了電流測(cè)量法中保護(hù)系統(tǒng)的使用方法，圖中指出保護(hù)系統(tǒng)接到電源和電流測(cè)量裝 置的連接點(diǎn)。圖6表示惠斯登電橋法，其保護(hù)系統(tǒng)接到兩個(gè)較低電阻值的橋臂的連接點(diǎn)上。在所有情況下，保護(hù)系統(tǒng)必須完善，包括對(duì)測(cè)試人員在測(cè)量時(shí)操作的任何控制儀器的保護(hù)。

注意事項(xiàng)：

1、測(cè)定電極必須放置在高絕緣的墊板上。

2、測(cè)定電極在測(cè)試前后，均應(yīng)做好清洗工作，特別是三只電極的支撐件不得受到試樣的污染

在保護(hù)端和被保護(hù)端之間所存在的電解電動(dòng)勢(shì)、接觸電動(dòng)勢(shì)或熱電動(dòng)勢(shì)較小時(shí)，均能被補(bǔ)償?shù)簦惯@樣的電動(dòng)勢(shì)在測(cè)量中不會(huì)引人顯著的誤差。

在電流測(cè)量法中，由于電流測(cè)量裝置與被保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差，因此，這個(gè)電阻宜至少為電流測(cè)量裝置電阻的10倍，好為100倍。在有些電橋法中，保護(hù)端和測(cè)量端具有 大致相同的電位，不過(guò)電橋中的→個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻器與不保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻是并聯(lián)的。這個(gè)電 阻應(yīng)至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的10倍，好為100倍。

為確保設(shè)備的操作令人滿意，應(yīng)先斷開(kāi)電源和試樣的連線進(jìn)行一次測(cè)量。此時(shí)，設(shè)備應(yīng)在它的靈敏度許可范圍內(nèi)指示出元窮大的電阻。如果有一些己知電阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，則可用來(lái)檢查設(shè)備運(yùn)行是否良好。

典型應(yīng)用

1．測(cè)量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值

2、測(cè)量防靜電材料的電阻及電阻率

3、測(cè)量計(jì)算機(jī)房用活動(dòng)地板的系統(tǒng)電阻值

4、測(cè)量絕緣材料電阻(率)

5、光電二極管暗電流測(cè)量

6、物理,光學(xué)和材料研究

主要產(chǎn)品有：

拉力試驗(yàn)機(jī)，                     塑料球壓痕硬度計(jì)

維卡熱變形試驗(yàn)儀，               體積表面電阻率測(cè)試儀

海綿泡沫落球回彈試驗(yàn)機(jī)，         海綿泡沫拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)

耐壓試驗(yàn)機(jī)，                  介電常數(shù)測(cè)試儀

海綿泡沫壓陷硬度測(cè)驗(yàn)儀，         介質(zhì)損耗測(cè)試儀

海綿泡沫疲勞壓陷試驗(yàn)機(jī)，         薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)

熔融指數(shù)儀，                     無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀

電壓擊穿試驗(yàn)儀，                 摩擦系數(shù)儀

低溫脆性沖擊試驗(yàn)儀               阿克隆磨耗試驗(yàn)機(jī)等。