电阻率测试一站解决方案
文章来源:BALAB | 作者:佰力博 | 发布时间:2022-11-25 | 1880 次浏览 | 分享到:

一.什么是电阻率

      在中学阶段,导体电阻的决定式 R=ρL/S 的证明是通过实验得出的初中教材中定性探讨了导体电阻和长度、横截面积的关系,而在高中定量地给出了这个结论,并要求通过实验来测量导体的电阻率。

二.为什么在材料中中电流能够维持稳定

同学们应该都知道,导线中有电流的原因是因为加上电压之后导线中产生了一个电场,电子在电场力的作用下定向移动就形成了电流。

之所以导线中的电流能够保持恒定,是因为这些电子无时无刻不在与导线中的金属原子发生碰撞,由于原子的质量远远大于电子,所以我们可以近似为电子在碰撞后速度变成零。总之,每时每刻总有几个倒霉的电子碰壁,然后重新被电场推着走,这样在宏观上才表现为电子的匀速运动。

三、如何结合上述公式正确测试材料的电阻率

通常,根据材料的电阻率大小或者阻值的高低,将材料大致为三大类:绝缘材料、半导体材料和导电材料;那个根据上述材料的分类,根据不同类材料也有不同的测试方法:分别为三电极测试方法、两线法、四线法及直排四探针测试方法;电阻测试和电阻率的相关计算属于电子测量技术基础部分里用电压法和电流法测量的内容。电阻率的电特性具有很宽域值,从大部分导电金属到较好的绝缘材料,超过30个数量级。

在电导体里(金属、碳等)以欧姆定律为基础,适用于直流电流或交流电流的瞬时值进行测量。在不同频率上,用交流电流进行的测量可能会受到电容或电感阻抗的影响。因此,现有的国家或国际标准通常采用直流电流来进行固体材料的电阻计算。

大部分非金属材料,像塑料,都归类到聚合物和离子导体里。在测量中,电荷的流动是靠施加一定场强的电场来实现的。除了测量电流,还存在一种种充电电流,它是由极化材料和/或静电电荷材料形成的,随着时间的变化,测量电流逐渐变小,电阻会产生显著改变。如果可以观察到这个效应,在一定的充电时间后.通过用相反的极性来测量电流,然后平均两次获得的值的方法来重复测量。

这里简单阐述一些常见材料测试方法,如绝缘体材料电阻率测试注意哪些事项,具体见表1:

1 不同测试方法测试材料电阻率

测试服务

原理图

方法特点

常见材料

三电极测试服务

 

1)回路搭配pA级高精度电流采集源,在小电压下依旧保持较高的准确度。

2)区别表面电流和体积漏电流,可以实现表面电阻率和体积电阻率的精确测试;避免测试时,漏电流与表面电流的相互干扰;

3)样品需要印制三环保护电极

陶瓷、树脂、绝缘橡胶材料等

两线法(惠斯登电桥)服务

 

1)测试简单操作,方便

2)测试精度相对较差,无法避免线阻和接触电阻的影响;一般超过10Ω时采用;

 

粉末材料等

四线法(凯尔文电桥)服务

 

1)能有效的规避接触电阻和线阻的影响;

2)测试使用正反电流测试,能有效规避热激励引起的电阻变化;

3)测试线缆可能会相应的增长

金属导体、含碳材料、导电橡胶等

双电测直排四探针测试服务

 

1)具有自动修正边界影响的功能,不必寻找修正因子;不移动探针头,即可知道样品的均匀性;

2)样品无需做电极材料直接可以测试;

导电玻璃、硅单晶等