粉末半導體及壓實密度測試儀

 粉末半導體及壓實密度測試儀   體積電阻率：在絕緣材料里面的直流電場強度和穩態電流密度之商，即單位體積內的體積電阻。

 注:體積電阻率的SI單位是12 "m。實際上也使用 fE " cm這一單位。

一. 操作步驟及流程

本機可以依據不同測試產品選擇配置不同的測試治具，以下舉例操作說明

1.在開機界面按下按鍵板上的“顯示”鍵，進入測量界面。如圖1

2. 如圖2，在液晶顯示屏右側有4個藍色功能按鍵，當測材料電阻率時，請選擇 “材料”按鍵 ，進入材料測試主界面.  

3.在該界面下通過按下按鍵板上的上下左右鍵，可以移動藍色光標選擇相應的參數。如圖2，將移動到某一參數的位置，按下“設置”鍵，光標將變為深藍色。此時通過上下左右鍵和數字鍵可以對相應的參數進行設置，設置完畢后按“確定”鍵返回。

4.把主機與夾具連接線，連接好并固定住，

5.取試樣，試樣試驗前的處理依據標準進行，

6.把試樣A端和B端夾口通過旋鈕旋開，把試樣的一端固定在A端夾口上面，在固定時，只有試樣固定住，不會松動，勿因夾持力過大傷到導體，把試樣另外一端固定在B端夾口，在夾持.固定方法同A端夾口操作方法相同.

7.試樣固定住后，按照步驟3方式，在主機上設定線纜測試所需要的數據參數值.

8.. 按下“放大”鍵對應的按鍵可以對當前界面的測量數據進行放大

9. 待參數設置完畢，開始測量，把測試獲得的數據寫入試驗報告中

10.以下設置和功能屬于配置操作軟件機型使用，如您購買的無電腦操作軟件的話，請勿設置.

接口：可選擇“USB”和“232”兩種模式。根據用戶使用的接口類型進行選擇。

測試功能：可選擇：“RρK”（顯示電阻，電阻率，電導率），“R”（只顯示電阻），“ρ”（只顯示電阻率，“K”（只顯示電導率）3種顯示模式。

電阻的作用：

電阻在電路中的作用：利用著名的歐姆定律可以利用電阻控制電路中的電壓、電流。

電阻的主要物理特征就是可以變電能為熱能，因此熱水器中的發熱元件、電燈泡、電燙斗就是利用了電阻的作用制成的。另外電阻有怕熱的特性，當導體材料溫度升高時材料的電阻率會增大（有些材料則表現為減小），因此利用電阻的這種特性可以制作溫度測量計（不知道你看見過沒，插一根“鐵絲”就能測量溫度的方法就是利用了這種電阻材料作用的）。

另外一些材料的電阻還會受到光線照射的印象，而利用這樣的材料可以制成光敏電阻，利用這點作用可以方便的設計光控電路以及光的測量和光電轉換等領域。

微分電阻

如電阻跟隨電壓及電流變動，則可定義微分電阻為：

  dU

r=--

  dI

微分電阻的單位仍為歐姆，惟微分電阻值與基本的電阻值并不一致。微分電阻值有可能因有關儀器的特性而出現負值，稱為負電阻。然而，基本電阻 （即電壓與電流的商） 永遠為正值。

電導率與電阻的關系

電阻率的倒數就是電導率，它們之間的關系成倒數關系。

電阻率:

用來表示各種物質電阻特性的物理量。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。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。

電導率:

物理學概念，也可以稱為導電率。在介質中該量與電場強度E之積等于傳導電流密度J。對于各向同性介質，電導率是標量;對于各向異性介質，電導率是張量。生態學中，電導率是以數字表示的溶液傳導電流的能力。單位以西門子每米(S/m)表示。

范圍：

1本試驗方法包含直流絕緣電阻，體積電阻和表面電阻的測量所用直流程序。通過該測量及樣本和電極的幾何尺寸，可以計算出電絕緣材料的體積電阻和表面電阻，同時還可以計算出相應的電導和電導率。

2這些試驗方法不適用于測量中等導電材料的電阻/電導。這些材料評估可采用試驗方法D4496。

3本標準描述了幾種可選擇的測量電阻（或電導）的普通備用方法。特殊材料科采用合適的標準ASTM試驗方法進行測試，這些特殊材料具有電壓應力范圍和有限起電時間，同時規定了樣本結構和電極幾何形狀。這些個別特殊試驗方法將能更好得定義測量值的精度和偏差。

4本標準并沒有完全列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據實際使用情況進行斟酌。使用本規范前，使用者有責任制定符合安全和健康要求的條例和規范，并明確該規范的使用范圍。

意義

1 通常，絕緣材料用于將電氣系統的各部件相互絕緣和對地絕緣;固體絕緣材料還起機械支撐作用。

對于這些用途，一般都希望材料具有盡可能高的絕緣電阻，有均勻一致的、得到認可的機械、化學和耐熱

性能。表面電阻隨濕度變化很快，而體積電阻隨溫度變化卻很慢，盡管其 終的變化也許較大

2 體積電阻率能被用作選擇特定用途絕緣材料的一個參數。電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著變

化，因此在為一些運行條件而設計時必須對其了解。體積電阻率的測量常被用于檢查絕緣材料生產是

否始終如一，或檢測能影響材料質量而又不能用其他方法檢測到的導電雜質

3  一直流電壓加在與試樣相接觸的兩電極之間時，通過試樣的電流會漸近地減小到一個穩定值。

電流隨時間的減小 可能是 由于電介質極化和可動離子位移到電極所致。對于體積電阻率小 于

loll n"m的材料，其穩定狀態通常在一分鐘內達到，因此，經過這個電化時間后測定電阻。對于體積電

阻率較高的材料，電流減小的過程可能會持續到幾分鐘、幾小時、幾天甚至幾星期。因此對于這樣的材

料，采用較長的電化時間，且如果合適，可用體積電阻率與時間的關系來描述材料的特性.

4 由于或多或少的體積電導總是要被包括到表面電導測試中去，因此不能精確而只能近似地測量表

面電阻或表面電導。測得的值主要反映被側試樣表面污染的特性。而且試樣的電容率影響污染物質的

沉積，它們的導電能力義受試樣的表面特性所影響。。因此，表面電阻率不是一個真正意義的材料特性，

而是材料表面含有污染物質時與材料特性有關的一個參數。

    某些材料如層壓材料在表面層和內部可能有很不同的電阻率，因此測量清潔的表面的內在性能是

有意義的。應完整地規定為獲得一致的結果而進行清潔處理的程序，并要記錄清潔過程中溶劑或其他

因素對于表面特性可能產生的影響。

 表面電阻，特別是當它較高時，常以不規則方式變化，且通常非常依賴于電化時間。因此，測量時通

常規定一 分鐘的電化時間。

在溫度一定的情況下，有公式：

   ρL

R= —

   S

其中的ρ就是電阻率，L為材料的長度， S為面積。可以看出，材料的電阻大小與材料的長度成正比，即在材料和橫截面積不變時，長度越長，材料電阻越大：而與材料橫截面積成反比，即在材料和長度不變時，橫截面積越大，電阻越小。

應用

電阻率較低的物質被稱為導體，常見導體主要為金屬，而自然界中導電性 佳的是銀，其次為半導體，硅鍺。當存在外電場時，金屬的自由電子在運動中不斷和晶格節點上做熱振子的正離子相碰撞，使電子運動受到阻礙，因而就具有了一定的電阻。其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等，電阻率較高，一般稱為絕緣體。介于導體和絕緣體之間的物質(如硅) 則稱半導體。電阻率的科學符號為 ρ(Rho)。 已知物體的電阻，可由電阻率ρ、長度 l 與截面面積A 計算：ρ=RA/I，在該式中， 電阻R 單位為歐姆，長度 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

影響電阻率的外界因素

電阻率不僅與材料種類有關，而且還與溫度、壓力和磁場等外界因素有關。金屬材料在溫度不高時，ρ與溫度t(℃)的關系是ρt=ρ0(1+at)，式中ρt與ρ0分別是t℃和0℃時的電阻率;α是電阻率的溫度系數，與材料有關。錳銅的α約為1×10-1/℃(其數值極小)，用其制成的電阻器的電阻值在常溫范圍下隨溫度變化極小，適合于作標準電阻。已知材料的ρ值隨溫度而變化的規律后，可制成電阻式溫度計來測量溫度。半導體材料的α一般是負值且有較大的量值。制成的電阻式溫度計具有較高的靈敏度。有些金屬(如Nb和Pb)或它們的化合物，當溫度降到幾K或十幾K( 溫度)時，ρ突然減少到接近零，出現超導現象，超導材料有廣泛的應用前景。利用材料的ρ隨磁場或所受應力而改變的性質，可制成磁敏電阻或電阻應變片，分別被用來測量磁場或物體所受到的機械應力，在工程上獲得廣泛應用。

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。

工作位置

工作站的位置選擇必須安排在一般人員非必經的處所，使非工作人員選離工作站。如果因為條件限制的安排而無法做到時，必須將工作站與其這它設施隔開并且特別標明“測試工作站”。如果工作站與其它作業站非常接近時，必須特別注意安全的問題。在測試時必須標明“測試執行中，非工作人員請勿靠近”

準備工作：

1、取被測液體（如：增塑劑）試樣50ml。

2、試樣應在溫度23±2℃，相對濕度65±5%的條件下處理2小時以上。

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

安全注意事項

1. 使用前務必詳閱此說明書，并遵照指示步驟，依次操作。

2. 請勿使用非原廠提供之附件，以免發生危險。

3. 進行測試時，本儀器測量端高壓輸出端上有直流高壓輸出，嚴禁人體接觸 ，以

免觸電。

4. 為避免測試棒本身絕緣泄漏造成誤差，接儀器測量端輸入的測試棒應盡可 能懸

空，不與外界物體相碰。

5. 當被測物絕緣電阻值高，且測量出現指針不穩現象時，可將儀器測量線屏 蔽端夾子接 上。 例如： 對電 纜測纜 芯與 纜殼的 絕緣 時，除 將被 測物兩 端分 別接于 輸入 端與高壓 端， 再將電 纜殼 ，芯之 間的 內層絕 緣物 接儀器 “G”，以消 除因 表面漏 電而 引起的測 量誤 差。也 可用 加屏蔽 盒的 方法， 即將 被測物 置于 金屬屏 蔽盒 內，接 上測 量線。

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