粉末垂直電阻率測(cè)試儀 ; 電導(dǎo)率與電阻的關(guān)系
電阻率的倒數(shù)就是電導(dǎo)率,它們之間的關(guān)系成倒數(shù)關(guān)系。
粉末垂直電阻率測(cè)試儀 ; 電阻率:
用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長(zhǎng)1米、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率。國(guó)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(dǎo)率:
物理學(xué)概念,也可以稱為導(dǎo)電率。在介質(zhì)中該量與電場(chǎng)強(qiáng)度E之積等于傳導(dǎo)電流密度J。對(duì)于各向同性介質(zhì),電導(dǎo)率是標(biāo)量;對(duì)于各向異性介質(zhì),電導(dǎo)率是張量。生態(tài)學(xué)中,電導(dǎo)率是以數(shù)字表示的溶液傳導(dǎo)電流的能力。單位以西門子每米(S/m)表示。
范圍:
1本試驗(yàn)方法包含直流絕緣電阻,體積電阻和表面電阻的測(cè)量所用直流程序。通過該測(cè)量及樣本和電極的幾何尺寸,可以計(jì)算出電絕緣材料的體積電阻和表面電阻,同時(shí)還可以計(jì)算出相應(yīng)的電導(dǎo)和電導(dǎo)率。
2這些試驗(yàn)方法不適用于測(cè)量中等導(dǎo)電材料的電阻/電導(dǎo)。這些材料評(píng)估可采用試驗(yàn)方法D4496。
3本標(biāo)準(zhǔn)描述了幾種可選擇的測(cè)量電阻(或電導(dǎo))的普通備用方法。特殊材料科采用合適的標(biāo)準(zhǔn)ASTM試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試,這些特殊材料具有電壓應(yīng)力范圍和有限起電時(shí)間,同時(shí)規(guī)定了樣本結(jié)構(gòu)和電極幾何形狀。這些個(gè)別特殊試驗(yàn)方法將能更好得定義測(cè)量值的精度和偏差。
4本標(biāo)準(zhǔn)并沒有完全列舉所有的安全聲明,如果有必要,根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行斟酌。使用本規(guī)范前,使用者有責(zé)任制定符合安全和健康要求的條例和規(guī)范,并明確該規(guī)范的使用范圍。
典型應(yīng)用
1、測(cè)量絕緣材料電阻(率)
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)量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
5、光電二極管暗電流測(cè)量
6、物理,光學(xué)和材料研究
選擇儀器的關(guān)鍵考慮因素
測(cè)量對(duì)象:是半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)(需TLM/CBKR)還是宏觀連接器/觸點(diǎn)(測(cè)Rc)
目標(biāo)參數(shù):主要報(bào)告接觸電阻(Rc)還是必須獲得接觸電阻率(ρc)
精度要求:需要nV/μΩ 級(jí)分辨率 . 測(cè)量不確定度要求
電流范圍:典型測(cè)試電流大?。ū苊獍l(fā)熱影響測(cè)量)。
壓力控制:所需壓力范圍、精度及控制方式(手動(dòng)/自動(dòng))。
符合標(biāo)準(zhǔn):是否需要遵循特定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如EIA-364, MIL-STD,JESD)
自動(dòng)化程度:手動(dòng)單次測(cè)量vs自動(dòng)多點(diǎn)/壓力掃描
材料說明
A、通常,絕緣材料用于電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對(duì)地絕緣,固體絕緣材料還起機(jī)械支撐作用.一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能.
B、體積電阻班組可作為選擇絕緣材料的一個(gè)參數(shù),電阻率隨溫度和濕度的京戲化而顯著變化.體積電阻率的測(cè)量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或都用來檢測(cè)那些能影響材料質(zhì)量而又不能作其他方法檢測(cè)到的導(dǎo)電雜質(zhì).
C、當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時(shí),通過試樣的電流會(huì)指數(shù)式地衰減到一個(gè)穩(wěn)定值.電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致.對(duì)于體積電阻小于10的10Ω.m
的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1min內(nèi)達(dá)到.因此,要經(jīng)過這個(gè)電化時(shí)間后測(cè)定電阻.對(duì)于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會(huì)持續(xù)幾分鐘、幾小時(shí)、幾天,因此需要用較長(zhǎng)的電化時(shí)間.如果需要的話,可用體積電阻率與關(guān)系來描述材料的特性.
D、由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測(cè)試中去,因些近似地測(cè)量表面電阻,測(cè)得的表面電阻值主要反映被測(cè)試樣表面污染的程度.所以,表面電阻率不是表面材料本身特性的參數(shù),而是一個(gè)有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù).
當(dāng)表面電阻較高時(shí),它常隨時(shí)間以不規(guī)則的方式變化.測(cè)量表面電阻通常都規(guī)定11min的電化時(shí)間.
優(yōu)先考慮:
塊體/板材碳素材料:專用四探針電阻率測(cè)試儀 通常是最佳選擇,操作便捷,符合主流標(biāo)準(zhǔn),精度有保障。
薄膜/涂層:四探針法(尤其范德堡法) 或?qū)S帽∧る娮铚y(cè)試夾具配合源表。
粉末/纖維/復(fù)合材料:可能需要定制夾具,結(jié)合 . 源表 定制夾具 . 或?qū)S脺y(cè)試系統(tǒng)靈活性更高;粉末需壓片后按塊體測(cè)量。
高精度、多場(chǎng)景研發(fā):源表(SMU)是強(qiáng)大而靈活的選擇。
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)快速抽檢:專用、堅(jiān)固、操作簡(jiǎn)單的四探針儀或兩電極儀。
考察關(guān)鍵參數(shù):電流/電壓量程與分辨率、精度、電阻率計(jì)算功能、夾具兼容性、軟件功能、符合標(biāo)準(zhǔn)情況。
專用測(cè)試夾具(Test Fixture): .
. 核心部件! . 必須保證:
. 精確的電極定位: . 四個(gè)探針沿磁環(huán)外圓周向等間距精確排列(間距通常有標(biāo)準(zhǔn)要求)。
. 良好的電接觸: . 探針針尖需能刺破磁環(huán)表面的絕緣涂層(如鐵氧體的氧化層),與內(nèi)部磁性材料形成可靠接觸。
. 穩(wěn)定的壓力: . 施加恒定、適中的壓力確保接觸穩(wěn)定且不損傷磁環(huán)。
. 絕緣性能: . 夾具主體需良好絕緣,避免漏電。
. 適應(yīng)不同尺寸: . 探針間距或整個(gè)夾具應(yīng)能適應(yīng)不同外徑的磁環(huán)。
. 探針材質(zhì): . 通常使用硬質(zhì)、耐磨材料(如碳化鎢、鍍金鎢鋼)以減少接觸電阻變化。
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1.電阻resistance | 10-7~2?107Ω |
2.電阻率范圍Resistivity | 10-7~2?107Ω-cm |
3.電導(dǎo)率Conductivity | 5?10-7~107s/cm |
4.測(cè)試電流范圍 ;current | 1μA,10μA,100?A,1mA,10mA,1000mA |
5.測(cè)量電壓量程Voltage | 測(cè)量電壓量程voltage:2mV ; ;20mV ;200mV ;2V 測(cè)量精度Accuracy?(0.1%讀數(shù)) 分辨率 ;Resolution: ;0.1uV  ;1uV  ;10uV  ;100uV |
6.電流精度Current ; | ?0.1%Accuracy |
7.電阻精度Resistance Accuracy | ≤0.3%標(biāo)準(zhǔn)電阻resistance |
8.顯示讀數(shù)display | 液晶顯示:電阻值、電阻率、電導(dǎo)率值、溫度、壓強(qiáng)值、單位自動(dòng)換算、橫截面、高度,上下限警報(bào) LCD:resistance, resistivity, conductivity, temperature, pressure value, the unit automatically conversion, cross-section,, ;and upper limit alarm |
9.測(cè)試方式Test mode | 四端測(cè)量法Four-terminal measurement method |
10.傳感器壓力Pressure Sensors | 200kg;(其他規(guī)格可以定制) (Other specifications can be customized) |
11.粉末測(cè)量裝置 Powder ;measuring ;device | 模具M(jìn)old:內(nèi)徑innerdiameter ;10mm; 20mm(選購(gòu)), ;height: 25mm, 加壓方式:手動(dòng)液壓加壓測(cè)量 ;pressure: manual hydraulic pressure / automatic compression mode (purchase). |
12.工作電源power supply | 輸入: AC 220V?10% ,50Hz ; 功 耗Power consumption:<;30W |
13.外形尺寸/dimensions | 主機(jī)Mainframe:約L330mm*D350mm*H120mm ;手動(dòng)裝置about:約H450mm*L200mm*D120mm |
14.凈重量/Net Weight | 約35kg About 35kg |
電導(dǎo)率和電阻率之間聯(lián)系和關(guān)系 .
電阻率:是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長(zhǎng)1米、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率。國(guó)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(dǎo)率:水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù),通常用它來表示水的純凈度。
電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理是將兩塊平行的極板,放到被測(cè)溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(shì)(通常為正弦波電壓),然后測(cè)量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律,電導(dǎo)率(G)--電阻(R)的倒數(shù),是由電壓和電流決定的。
電導(dǎo)率的基本單位是西門子(S),原來被稱為姆歐,取電阻單位歐姆倒數(shù)之意。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值,標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量中用單位電導(dǎo)率S/cm來表示,以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別。單位電導(dǎo)率(C)簡(jiǎn)單的說是所測(cè)電導(dǎo)率(G)與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積.這里的L為兩塊極板之間的液柱長(zhǎng)度,A為極板的面積。
=ρl=l/σ
(1)定義或解釋 電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率。σ=1/ρ(2)單位:在國(guó)際單位制中,電導(dǎo)率的單位是西門子/米。(3)說明 電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng),反之越小。
 ;
電極布置: . 在磁環(huán) . 外圓表面 . 上,沿環(huán)的 . 周向(垂直于軸向/垂直于環(huán)面方向) . 等間距布置 . 四個(gè)點(diǎn)接觸電極 . 。
. 外側(cè)兩個(gè)電極: . 施加恒定電流 . (I) . 。電流沿環(huán)形磁芯 . 圓周方向流動(dòng) . (模擬高頻磁場(chǎng)感應(yīng)的渦流路徑)。
. 內(nèi)側(cè)兩個(gè)電極: . 測(cè)量這兩點(diǎn)之間的電壓降 . (V) . 。
. 原理: . 測(cè)量電流 . (I) . 流過磁環(huán)周向路徑時(shí)產(chǎn)生的電壓降 . (V) . ,利用 . 歐姆定律(R = V/I) . 計(jì)算得到 . 兩點(diǎn)間的等效電阻(R) . 。
. 消除接觸電阻: . 四點(diǎn)法(分離電流施加和電壓測(cè)量電極)有效消除了 . 接觸電阻 . 和 . 引線電阻 . 對(duì)電壓測(cè)量的影響,確保測(cè)量的是磁芯材料本身路徑的電阻。
. 等效電阻率計(jì)算: . 若需要等效電阻率 . (ρ_eq) . ,需要知道磁環(huán)的幾何尺寸(平均周長(zhǎng) . L . ,橫截面積 . A . )。
. 公式: . . ρ_eq = (R * A) / L .
. L: . 磁環(huán)的平均周長(zhǎng)(π*平均直徑)。
. A: . 磁環(huán)的橫截面積((外徑-內(nèi)徑) / 2 *高度)。
. 說明: . 這里計(jì)算的 ρ_eq是 . 等效值 . ,代表材料在該特定電流路徑(周向)上的電阻特性,與傳統(tǒng)體電阻率物理意義不完全相同,但 . 是衡量渦流損耗的關(guān)鍵參數(shù) . 。
. 為何是“垂直電阻”
典型應(yīng)用
1.硫化橡膠體積、表面電阻率測(cè)定
2.測(cè)量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
3.測(cè)量防靜電材料的電阻及電阻率
4.測(cè)量計(jì)算機(jī)房用活動(dòng)地板的系統(tǒng)電阻值
5.測(cè)量絕緣材料電阻(率)
6.光電二極管暗電流測(cè)量
7.物理,光學(xué)和材料研究
8.高分子材料表面體積電阻率測(cè)定
 ;
測(cè)試電壓(V)
DC—10V
DC—50V
DC—100V
DC—500V
DC—1000V
使用條件
①環(huán)境溫度:0~40℃
②相對(duì)溫度:≤70%
③供電電流:交流220V?10%50Hz
報(bào)告
a)電阻率測(cè)試儀關(guān)于材料的說明和標(biāo)志(名稱、等級(jí)、顏色、制造商等);
b)電阻率測(cè)試儀試樣的形狀和尺寸;
c)電阻率測(cè)試儀電極和保護(hù)裝置的形式、材料和尺寸;
d)電阻率測(cè)試儀試樣的處理(清潔、預(yù)干燥、處理時(shí)間、濕度和溫度)等;
e)電阻率測(cè)試儀試驗(yàn)條件(試樣溫度、相對(duì)由度);
f)電阻率測(cè)試儀測(cè)量方法;
g)電阻率測(cè)試儀施加電壓;
h)電阻率測(cè)試儀體和、電阻率(需要時(shí));
注1:當(dāng)規(guī)定了一個(gè)固定的電化時(shí)間時(shí),注明此時(shí)間,給出個(gè)別值,并報(bào)告中值作為體積電阻率。
注2: 當(dāng)在不同的電化時(shí)間后測(cè)試時(shí),應(yīng)按如下要求報(bào)告:
當(dāng)在相同的電化時(shí)間里試樣達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)肘,給出個(gè)別值,并報(bào)告中值作為體積電阻率。在這個(gè)電化時(shí)間里有某些試樣不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),則報(bào)告不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的試樣數(shù),并分別地給出它們的結(jié)果。當(dāng)測(cè)試結(jié)果取決于電化時(shí)間時(shí),則報(bào)告它們之間的關(guān)系,例如.以圖的形式或給出在電化Imin、10min和100min后的體積電阻率的中值。
i)表面電阻率(需要時(shí)):
給出電化時(shí)間為1 min的個(gè)別值,并報(bào)告其中值作為表面電阻率。
試樣處置
電極之間或測(cè)量電極與大地之間的雜散電流對(duì)于測(cè)試儀器的讀數(shù)沒有明顯的影響這一點(diǎn)很重要。測(cè)試時(shí)加電極到試樣上和安放試樣時(shí)均要極為小心,以免可能產(chǎn)生對(duì)測(cè)試結(jié)果有不良影響的雜散電流通道。
測(cè)量表面電阻時(shí),不要清洗表面,除非另有協(xié)議或規(guī)定。除了同二材料的另一個(gè)試樣的未被觸模過的表面可觸及被測(cè)試樣外,表面被測(cè)部分不應(yīng)被任何東西觸及。
試樣
7.1體積電阻率
為測(cè)定體積電阻率,試樣的形狀不限,只要能允許使用第三電極來抵消表面效應(yīng)引起的誤差即可。對(duì)于表面泄漏可忽略不計(jì)的試樣,測(cè)量體積電阻時(shí)可去掉保護(hù),只要己證明去掉保護(hù)對(duì)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。
在被保護(hù)電極與保護(hù)電極之間的試樣表面上的間隙要有均勻的寬度,并且在表面泄漏不致于引起測(cè)量誤差的條件下間隙應(yīng)盡可能的窄。lmm的間隙通常為切實(shí)可行的 小間隙。
圖2及圖3給出了三電極裝置的例子。在測(cè)量體積電阻時(shí),電極1是被保護(hù)電極,電極2為保護(hù)電 極,電極3為不保護(hù)電極。被保護(hù)電極的直徑d1(圖2)或長(zhǎng)度l1(圖3)應(yīng)至少為試樣厚度h的10倍,通 常至少為25mm。不保護(hù)電極的直徑d4(或長(zhǎng)度[4)和保護(hù)電極的外直徑d3(或保護(hù)電極兩外邊緣之間 的長(zhǎng)度[3)應(yīng)該等于保護(hù)電極的內(nèi)徑d2(或保護(hù)電極兩內(nèi)邊緣之間的長(zhǎng)度lz)加上至少2倍的試樣厚度。
7.2表面電阻率
為測(cè)定表面電阻率,試樣的形狀不限,只要允許使用第三電極來抵消體積效應(yīng)引起的誤差即可。推薦使用圖2及圖3所示的三電極裝置。用電極1作為被保護(hù)電極,電極3作為保護(hù)電極,電極2作為不 保護(hù)電極。可直接測(cè)量電極1和2之間表面間隙的電阻。這樣測(cè)得的電阻包括了電極1和2之間的表面電阻和這兩個(gè)電極間的體積電阻。然而,對(duì)于很寬范圍的環(huán)境條件和材料性能,當(dāng)電極尺寸合適時(shí), 體積電阻的影響可忽略不計(jì)。為此,對(duì)于圖2和圖3所示的裝置,電極的間隙寬度g至少應(yīng)為試樣厚度 的2倍,一般說來,1mm為切實(shí)可行的 小間隙。被保護(hù)電極尺寸d1(或長(zhǎng)度l1)應(yīng)至少為試樣厚度h的10倍,通常至少為25mm。
也可以使用條形電極或具有合適尺寸的其他裝置。
注:由于通過試樣內(nèi)層的電流的影響,表面電阻率的計(jì)算值與試樣和電極的尺寸有很大的關(guān)系,因此,為了測(cè)定時(shí)可進(jìn)行比較,推薦使用與圖2所示的電極裝置的尺寸相一致的試樣,其中d1= 50 mm, d2 = 60 mm, ds = 80 mm
電導(dǎo)率和電阻率之間聯(lián)系和關(guān)系 .
電阻率:是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長(zhǎng)1米、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率。國(guó)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(dǎo)率:水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù),通常用它來表示水的純凈度。
電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理是將兩塊平行的極板,放到被測(cè)溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(shì)(通常為正弦波電壓),然后測(cè)量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律,電導(dǎo)率(G)--電阻(R)的倒數(shù),是由電壓和電流決定的。
電導(dǎo)率的基本單位是西門子(S),原來被稱為姆歐,取電阻單位歐姆倒數(shù)之意。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值,標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量中用單位電導(dǎo)率S/cm來表示,以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別。單位電導(dǎo)率(C)簡(jiǎn)單的說是所測(cè)電導(dǎo)率(G)與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積.這里的L為兩塊極板之間的液柱長(zhǎng)度,A為極板的面積。
=ρl=l/σ
(1)定義或解釋 電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率。σ=1/ρ (2)單位:在國(guó)際單位制中,電導(dǎo)率的單位是西門子/米。(3)說明 電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng),反之越小。
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