北京表面體積電阻及電阻率測量儀

北京表面體積電阻及電阻率測量儀  注意事項：

1、測定電極必須放置在高絕緣的墊板上。

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

北京表面體積電阻及電阻率測量儀  單位

在國際單位制中，電阻率的單位是歐姆·米。一般常用的單位是歐姆·毫米2／米。

測試

測量時從低檔位逐漸拔往高檔，每撥一次稍停留1～2秒以使觀察顯示數字， 當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置，當測量儀器有顯示值時應停下，當前的數字乘以檔次即是被測電阻值。當有顯示數字時不要再往更高次檔撥，否測儀器會過量程，機內保護電路開始工作，儀器測量準確度會下降。

技術指標

1、電阻測量范圍： 1×104Ω ～1×1018Ω。

2、電流測量范圍為： 2×10-4A～1×10-16A

3、雙表頭顯示： 3.1/2位LED顯示

4、內置測試電壓：10V、50V、100V、250、500、1000V

5、基本準確度：1% (*注)

6、使用環境： 溫度：0℃～40℃，相對濕度<80%

7、機內測試電壓： 10/50/100/250/500/1000V 任意切換

8、供電形式： AC 220V，50HZ，功耗約5W

9、儀器尺寸： 285ｍｍ× 245ｍｍ× 120 mm

10、質量： 約2.5KG

工作原理

        根據歐姆定律，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統的高阻計的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。從歐姆定律可以看出，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，即電阻無窮大時，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。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。

       本儀器是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內部的大規模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結果經過A/D轉換后以數字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以，即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發生變化對其結果影響不大，其測量精度很高，從理論上講其誤差可以做到零，而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。

電阻率的計算公式為：

   ρL

R= —

   S

ρ為電阻率——常用單位Ω·mm2/m

S為橫截面積——常用單位㎡

R為電阻值——常用單位Ω

L為導線的長度——常用單位m

幾種導體材料在20℃時的電阻率

材料      Ω·m

銀（Ag）  1.6×10

銅（Cu）  1.7×10

鋁（Al）  2.9×10

鎢（W）   5.3×10

鐵（Fe）  1.0×10

錳銅合金  4.4×10

鎳銅合金  5.0×10

鎳鉻合金  1.0×10

?探針設計?：

探針材質為碳化鎢或高速鋼，耐高溫且機械強度高，確保高溫接觸穩定性。

部分型號配備真空吸附或恒壓測試臺，適應晶圓、薄膜等不同形態樣品。

?智能控制?：內置步進電機驅動升降機構，自動調節探針壓力，避免高溫下人為操作風險。

計算機軟件自動控制測試流程，實時顯示數據并生成報表，支持多點位自動掃描。

?溫度補償?：內置溫度傳感器，實時矯正溫度引起的測量偏差，確保數據準確性 。

說明

　　①電阻率ρ不僅和導體的材料有關，還和導體的溫度有關。在溫度變化不大的范圍內，幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化，即ρ=ρo(1+at)。式中t是攝氏溫度，ρo是O℃時的電阻率，a是電阻率溫度系數。

　　②由于電阻率隨溫度改變而改變，所以對于某些電器的電阻，必須說明它們所處的物理狀態。如一個220V

　　100W電燈燈絲的電阻，通電時是484歐姆，未通電時只有40歐姆左右。

　　③電阻率和電阻是兩個不同的概念。電阻率是反映物質對電流阻礙作用的屬性，電阻是反映物體對電流阻礙作用的屬性。

重要性和用途：

1絕緣材料用于電子系統彼此和與地面之間隔離，該材料能提供零部件的機械支撐。由于此用途，通常要求具有盡可能高的絕緣電阻，以與可接受的機械、化學和耐熱性能一致。因為絕緣電阻或電導組合了體積和表面電阻或電導，當實際使用時，要求試驗樣本和電極具有相同的形式，此時的測量值是非常有用的。表面電阻或電導隨著濕度發生快速變化，然而體積電阻或電導則稍微變化，盡管總的變化在一些變化可能更大。

2電阻或電導可用于間接預測某些材料的低頻率電介質擊穿和損耗因數性能。電阻或電導通常作為濕度含量，固化程度，機械連續性或不同類型老化的間接測量方式。這些間接測量的效用取決于通過理論或經驗研究確立的相關度。表面電阻的降低可導致因為電場強度降低而發生電介質擊穿電壓的增加，或者由于應力面積的增加而發生電介質擊穿電壓的降低。

3所有的電介質電阻或電導都取決于電化時間長短和施加的電壓值（除了普通的環境變量之外）。這些因素必須已知，同時報告，以使得電阻或電導測量值有意義。在電絕緣材料工業中，形容詞“表觀”通常適用于在任意選擇電化時間條件下獲得的電阻值。見X1.4。

4體積電阻或電導可通過在特定應用場合設計某個絕緣體使用的電阻和尺寸數據計算得出。研究已經表明電阻或電導隨著溫度和濕度的變化而變化（1,2,3,4）4，同時在設計工作條件時，必須已知這種變化。體積電阻或電導測量值通常用于檢查絕緣材料的均勻性，或者對于加工，可探測影響材料質量的導電雜質，而這不容易通過其它方法觀察到。

5體積電阻超過1021Ω·cm(1019Ω·cm)時，樣本在普通實驗室條件測試獲得的數值計算得出體積電阻，如果結果確實可疑，則應考慮通常使用的測量設備的局限性。

6表面電阻或電導不能精確測量，只能近似測量，因為體積電阻或電導總是受到測量方法的影響。測量值還受到表面污染的影響。表面污染及其積聚速度受到許多因素的影響，包括靜電充電和界面張力。這些因素反過來可以影響表面電阻。當包括污染，但是在通常常識下判斷不是電絕緣材料的材料性能時，此時表面電阻或電導可視為與材料性能相關。

電阻定律

導體的電阻R跟它的長度L、電阻率ρ成正比，跟它的橫截面積S成反比，這個規律就叫電阻定律(law of resistance)，公式為R=ρL/S 。其中ρ：制成電阻的材料的電阻率，L：繞制成電阻的導線長度，S：繞制成電阻的導線橫截面積，R：電阻值。

公式：R=ρL/S，R=U/I

ρ——制成電阻的材料電阻率，國際單位制為歐姆 · 米（Ω · m) ；

L——繞制成電阻的導線長度，國際單位制為米（m)；

S——繞制成電阻的導線橫截面積，國際單位制為平方米（m2） ；

R——電阻值，國際單位制為歐姆，簡稱歐（Ω）；

U——電壓值，國際單位制為伏特，簡稱伏（v）；

I——電流值，國際單位制為安培，簡稱安（A）。

其中：

ρ叫電阻率：某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。是描述材料性質的物理量。國際單位制中，電阻率的單位是歐姆·米，常用單位是歐姆·平方毫米/米。與導體長度L，橫截面積S無關，只與物體的材料和溫度有關，有些材料的電阻率隨著溫度的升高而增大，有些反之。

2.2 使用條件

①環境溫度： 0～40℃

②相對溫度：≤70%

③供電電流：交流 220V±10%50Hz

2.3 儀器可連續工作 8 小時

2.4 消耗功率：約 10W

2.5 外形尺寸：長寬深 355mm×320mm×145mm

2.6 重量：約 6kg(主機)

注意事項

儀器使用前請仔細閱讀以下內容，否則將造成儀器損壞或電擊情況。

1.檢查儀器后面板電壓量程是否置于10V檔，電流電阻量程是否置于104檔。

2.接通電源調零，（注意此時主機不得與屏蔽箱線路連接）在“Rx”兩端開路的情況下，調零使電流表的顯示為0000。然后關機。

3.將待測試樣平鋪在不保護電極正中央，然后用保護電極壓住樣品，再插入被保護電極（不保護電極、保護電極、被保護電極應同軸且確認電極之間無短路）。

4.測體積電阻時測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時測試按鈕撥到Rs邊，

5.接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好。量程置于104檔，打開主機后面板電源開關按鈕。從儀器后面板調電壓按鈕到所要求的測量電壓。(比如：GBT 1692-2008 硫化橡膠 絕緣電阻率的測定 標準中注明要求在500V電壓進行測定，那么電壓就要升到500V)

6.電流電阻量程按鈕從低檔位逐漸撥高檔，每撥一次停留1-2秒觀察顯示數字，當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置。測量儀器有顯示值時應停下，在1min的電化時間后測量電阻，當前的數字乘以檔次即是被測電阻。

7.測試完畢先將量程撥至（104）檔，然后將測量電壓撥至10V檔， 后將測試按鈕撥到中央位置后關閉電源。然后進行下一次測試。

8.應在“Rx”兩端開路時調零，一般一次調零后在測試過程中不需再調零。

9.禁止將“RX”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊。

10.不得在測試過程中不要隨意改動測量電壓。

11.測量時從低次檔逐漸撥往高次檔。

12.接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分。

13.不得測試過程中不能觸摸微電流測試端。

14.在測量高阻時，應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽。

15.嚴禁在試測過程隨意改變電壓量程及在通電過程中打開主機。

16.嚴禁電流電阻量程未在104檔及電壓在10V檔，更換試樣。

電源

要求有很穩定的直流電壓源。這可用蓄電油或一個整流穩壓的電摞來提供。對電源的穩定度要求 是由電壓變化導致的電流變化與被測電流相比可忽略不計。

加到整個試樣上的試驗電壓通常規定為100V、250V、500V、1000 V、2500 V、5000 V, 10000 V 和15000 V。 常用的電壓是100V、500V和1000 V。

在某些情況下，試樣的電阻與施加電壓的極性有關

如果電阻是與極性有關的，則宜加以注明。取兩次電阻值的幾何平均值（對數算術平均值的反對 數）作為結果。

由于試樣電阻可能與電壓有依存關系，因此應在報告中注明試驗電壓值。

體積計算方法：

體積公式是用于計算體積的公式，即計算各種幾何體體積的數學算式。比如：圓柱、棱柱、錐體、臺體、球、橢球等。

體積公式：計算各種由平面和曲面所圍成。

一般來說一個幾何體是由面、交線（面與面相交處）、交點（交線的相交處或是曲面的收斂處）而構成的圖形的體積的數學算式

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體積電阻率和表面電阻率，是兩個不同的概念。比較大小沒意義。

形象地說，當一種材料確定以后，它的體積電阻率p 是確定的，單位Ω.cm。當用這種材料做成薄膜以后，它的表面電阻率Rs 與（p / t）成正比（其中t 是薄膜的厚度），單位Ω / □。

主要產品有：

拉力試驗機，                      塑料球壓痕硬度計

維卡熱變形試驗儀，                體積表面電阻率測試儀

海綿泡沫落球回彈試驗機，          海綿泡沫拉伸強度試驗機

耐壓試驗機，                  介電常數測試儀

海綿泡沫壓陷硬度測驗儀，          介質損耗測試儀

海綿泡沫疲勞壓陷試驗機，          薄膜沖擊試驗機

熔融指數儀，                      無轉子硫化儀

電壓擊穿試驗儀，                  摩擦系數儀

低溫脆性沖擊試驗儀                阿克隆磨耗試驗機等。