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粉体垂直电阻率测定仪 ；粉体垂直电阻率测定仪　　什么是表面电阻率 .

　　表面电阻：在试样的某一表面上两电极间所加电压与经过一定时间后流过两电极间的电流之商；访伸展流主要为流过试样表层的电流，也包括一部分流过试样体积的电流成分.在两电极间可能形成的极化忽略不计.

　　表面电阻率：在绝缘材料的表面层的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻.

 ；什么是电阻率 .

　　电阻跟导体的材料、横截面积、长度有关。

　　导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关。

导体电阻跟它长度成正比，跟它的横截面积成反比．

斜率→计算Rsh

Y轴截距（d=0时）→计算2Rc →得到Rc

若已知或测得 . 金属电极接触窗口面积（A = L ? W）：

接触电阻率ρc = Rc ? A（L是接触长度）。

优点：是测量半导体接触ρc的 . 标准方法 . ，物理模型严谨，结果可靠。

缺点：需要专门光刻制备测试结构，破坏性，主要用于研发和工艺监控。

.十字桥接法（Cross Bridge Kelvin Resistor， CBKR）

适用对象：类似TLM，也是半导体金属化接触的 . 标准测试结构。

结构：金属层与半导体层形成“十字”交叉，在金属臂上使用四线法直接测量电压降。

原理：设计使电压测量点紧邻接触界面，有效隔离体电阻，直接获得接触电阻Rc，再结合接触面积计算ρc。

优点：测量精度高，直接获得Rc。

缺点：同样需专门制备测试结构。

.点接触/面接触法（用于连接器、开关等）

适用对象：连接器插针/插孔、继电器触点、导线压接点、涂层结合处等 . 宏观电接触部件 . 。

原理：

核心：开尔文四线法（四端子法）：

一对电极（C1，C2）施加恒定电流（I）。

另一对电极（P1，P2）位于接触界面附近测量电压降（V）。

接触电阻Rc = V / I（消除了引线电阻和部分体电阻）。

专用夹具： . 精确控制接触压力（通过砝码、气动、伺服电机），稳定固定样品。

微电流/电压测量： . 使用精密源表（SMU）或微欧计提供稳定电流（通常几mA~几A），测量μV级电压。

接触电阻率（ρc）估算难点：

有效接触面积（A）未知： 宏观接触是多个微观接触点的集合，真实A远小于表观面积。

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　　在系统的保护端和被保护端之间存在的电解电势，接触电势或热电运势较小时，均能补偿掉，使它们在测量中不引起显著误差.

　　在电流测量中，由于被保护端和保护端之间的电阻与电流测量装置并联可能产生误差，因此前者至少应为电流测量装置输入电阻的10倍，好为100倍.在电桥法测量中，保护端与测量端带有大致相同的电位，但电桥中的一个标准电阻与不保护端和保护端之间的电阻并联，因此，后者至少为标准电阻的10倍，好20倍.

　　在开始测试前先断开电源和试样的连线进行一次测量，此时设备应在它的灵敏度许可范围内指示无穷大的电阻.可用一些已知值的标准电阻业检查设备运行是否良好.

典型仪器选择方案

半导体接触电阻率（ρc）测量：

首选：集成式半导体参数分析仪 TLM/CBKR探针台：

 ；B1500A / B1505A： . 旗舰级半导体分析仪，集成多通道SMU，支持CV、脉冲I-V，标配TLM/CBKR分析软件。

 ；4200A-SCS： 模块化参数分析仪，同样支持精细接触电阻表征。

连接器/触点/宏观界面接触电阻（Rc）测量：

金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，非金属和一些金属氧化物更大，而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、硒、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大，我们把这类材料叫做半导体(semiconductors)。

总结：常态下（由表可知）导电性能好的依次是银、铜、铝，这三种材料是常用的，常被用来作为导线等。银的价格偏贵，因此铜用的为广，几乎所有应用的导线都是铜制作的（精密仪器、特殊场合除外）。铝线由于化学性质不稳定容易氧化已被淘汰。由于铝密度小，取材广泛，且价格比铜便宜，被广泛用于电力系统中传输电力的架空输电线路。为解决铝材刚性不足缺陷，一般采用钢芯铝绞线，即铝绞线内部包有一根钢线，以提高强度。银导电性能好，但由于成本高很少被采用，只有在高要求场合才被使用，如精密仪器、高频震荡器、航天等。在某些场合仪器上触点也有用金的，因为金的化学性质稳定，并不是因为其电阻率小所致。

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电阻的作用：

电阻在电路中的作用：利用著名的欧姆定律可以利用电阻控制电路中的电压、电流。

电阻的主要物理特征就是可以变电能为热能，因此热水器中的发热元件、电灯泡、电烫斗就是利用了电阻的作用制成的。另外电阻有怕热的特性，当导体材料温度升高时材料的电阻率会增大（有些材料则表现为减小），因此利用电阻的这种特性可以制作温度测量计（不知道你看见过没，插一根“铁丝”就能测量温度的方法就是利用了这种电阻材料作用的）。

另外一些材料的电阻还会受到光线照射的印象，而利用这样的材料可以制成光敏电阻，利用这点作用可以方便的设计光控电路以及光的测量和光电转换等领域。

重要性和用途：

1绝缘材料用于电子系统彼此和与地面之间隔离，该材料能提供零部件的机械支撑。由于此用途，通常要求具有尽可能高的绝缘电阻，以与可接受的机械、化学和耐热性能一致。因为绝缘电阻或电导组合了体积和表面电阻或电导，当实际使用时，要求试验样本和电极具有相同的形式，此时的测量值是非常有用的。表面电阻或电导随着湿度发生快速变化，然而体积电阻或电导则稍微变化，尽管总的变化在一些变化可能更大。

2电阻或电导可用于间接预测某些材料的低频率电介质击穿和损耗因数性能。电阻或电导通常作为湿度含量，固化程度，机械连续性或不同类型老化的间接测量方式。这些间接测量的效用取决于通过理论或经验研究确立的相关度。表面电阻的降低可导致因为电场强度降低而发生电介质击穿电压的增加，或者由于应力面积的增加而发生电介质击穿电压的降低。

3所有的电介质电阻或电导都取决于电化时间长短和施加的电压值（除了普通的环境变量之外）。这些因素必须已知，同时报告，以使得电阻或电导测量值有意义。在电绝缘材料工业中，形容词“表观”通常适用于在任意选择电化时间条件下获得的电阻值。见X1.4。

4体积电阻或电导可通过在特定应用场合设计某个绝缘体使用的电阻和尺寸数据计算得出。研究已经表明电阻或电导随着温度和湿度的变化而变化（1，2，3，4）4，同时在设计工作条件时，必须已知这种变化。体积电阻或电导测量值通常用于检查绝缘材料的均匀性，或者对于加工，可探测影响材料质量的导电杂质，而这不容易通过其它方法观察到。

5体积电阻超过1021Ω?cm(1019Ω?cm)时，样本在普通实验室条件测试获得的数值计算得出体积电阻，如果结果确实可疑，则应考虑通常使用的测量设备的局限性。

6表面电阻或电导不能精确测量，只能近似测量，因为体积电阻或电导总是受到测量方法的影响。测量值还受到表面污染的影响。表面污染及其积聚速度受到许多因素的影响，包括静电充电和界面张力。这些因素反过来可以影响表面电阻。当包括污染，但是在通常常识下判断不是电绝缘材料的材料性能时，此时表面电阻或电导可视为与材料性能相关。

样品形态(块、片、膜、粉、纤)

预期电阻率范围

精度要求(研发高精度vs工业现场控制)

是否需温控

是否需符合特定标准(如GB/T 24525， ASTM C611)

预算范围

优先考虑：

块体/板材碳素材料：专用四探针电阻率测试仪 通常是最佳选择，操作便捷，符合主流标准，精度有保障。

薄膜/涂层：四探针法（尤其范德堡法） 或专用薄膜电阻测试夹具配合源表。

粉末/纤维/复合材料： 可能需要定制夹具，结合 源表 定制夹具 . 或专用测试系统灵活性更高；粉末需压片后按块体测量。

高精度、多场景研发：源表(SMU)是强大而灵活的选择。

工业现场快速抽检：专用、坚固、操作简单的四探针仪或两电极仪。

考察关键参数：电流/电压量程与分辨率、精度、电阻率计算功能、夹具兼容性、软件功能、符合标准情况。

咨询供应商：提供详细的样品信息和测试要求，获取专业推荐和演示。

金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，非金属和一些金属氧化物更大，而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、硒、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大，我们把这类材料叫做半导体(semiconductors)。

总结：常态下（由表可知）导电性能好的依次是银、铜、铝，这三种材料是常用的，常被用来作为导线等。银的价格偏贵，因此铜用的为广，几乎所有应用的导线都是铜制作的（精密仪器、特殊场合除外）。铝线由于化学性质不稳定容易氧化已被淘汰。由于铝密度小，取材广泛，且价格比铜便宜，被广泛用于电力系统中传输电力的架空输电线路。为解决铝材刚性不足缺陷，一般采用钢芯铝绞线，即铝绞线内部包有一根钢线，以提高强度。银导电性能好，但由于成本高很少被采用，只有在高要求场合才被使用，如精密仪器、高频震荡器、航天等。在某些场合仪器上触点也有用金的，因为金的化学性质稳定，并不是因为其电阻率小所致。

仪器测量常见问题

9.1为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数 .

 ； ； ； ；这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器，如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作，将测试电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读数小于199，既只为三位数且di一位数为1时，其准确度要下降。所以在测量电阻时当di一次读数从1变为某一读数时，不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时，即读数位数多的比读数位数少的准确度高。

9.2为什么测量一些物体的电流时用不同的量程也会出现测出结果相差较大 .

 ； ； ； ；这是因为一般物体输出的电流不是恒定流，而仪器有一定内阻，若在仪器上所选量程的内阻过大以至于在仪器上的电压降影响被测物体的输出电流时会造成测量误差。一般电流越小的量程内阻越高，所以在测量电流时应选用电流大的量程。在实际使用时即只要电流表有读数时，读数位数少的小的比读数位数多的准确度高。

9.3为什么测量时仪器的读数总是不稳 .

 ； ； ； ；一般的材料其导电性不是严格像标准电阻样在一定的电压下有很稳定的电流，有很多材料特别是防静电材料其导电性不符合欧姆定律，所以在测量时其读数不稳。

 ； ； ； ；这不是仪器的问题，而是被测量物体的性能决定的。有的标准规定以测量1分钟时间的读数为准。通常在测量高电阻或微电流时测量准确度因重复性不好，对测量读数只要求2位或3位。另外在测量大电阻时如果屏蔽不好也会因外界的电磁信号对仪器测量结果造成读数不稳。

9.4为什么测量完毕时一定要将量程开关再拨到104档后才能关电源 .

 ； ； ； ；这是因为在测量时被测物体及仪器输入端都有一定的电容，这个电容在测量时已被充电到测量电时的电压值，如果仪器不拨到104挡后关电源这个充电后的电容器会对仪器内的放大器放电而造成仪器损坏。当被测量物体电容越大，测试电压越高时，电容器所储藏的电能越大，更容易损坏仪器，特别是在电阻的高量程或电流的低量程时因仪器非常灵敏，仪器过载而损坏的可能性更大。所以一定要将量程开关再拨到104挡后才能关电源。

9.5为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压 .

 ； ； ； ；在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压，无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流，这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体的（分布）电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低，当您改变测量电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压，在确保被测量物体不会因电压过高击穿时，要先将量程开关拨到104档后关闭电源，再从仪器后面板调整到所要求的电压。有的材料是非线性的，即电压与电流是不符合欧姆定律，有改变电压时由于电流不是线性变化，所以测量的电阻也会变化。

9.6为什么测量完毕要将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源 .

 ； ； ； ；这是因为机内的电容器充有很高的电压（zui高电压达1200V以上），这些电容器的所带的电能保持较长的时间，如果将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源，则会将机内的高压电容器很快放电，不会在测量的高压端留有很危险的电压造成电击。如果仅拨电源线而不是将电压调至10V档，虽然断了电源，但机内高压电容器还有会因长时间保持很高的电压，将会对人员或其它物体造成电击或损坏。在仪器有问题时也不要随便打开机箱因机内高压造成电击，要将仪器找专业技术人员或寄回厂家修理。

售后内容：

一、我公司派工程师负责安装调试及培训。

二、产品自客户验收之日起，免费保修2年，终身维修。

1、设备安装调试：

免费为用户提供所购仪器的安装调试服务。在进行安装调试前用户方应提供相应的准备工作，并予以提前通知，具体安装调试日期双方可以协商而定。设备安装调试由多年行业资深工程师免费进行。保证用户可以正确使用、软件操作和一般维护以及应及故障的处理。

2、培 训：

我公司工程师免费为用户提供操作人员培训，直到操作人员能独立操作为止。

3、设备验收标准：用户方按订货技术要求进行验收。并符合国家标准要求。设备验收在用户方进行并由我公司安装调试技术人员和用户共同在维修报告上签字以确认仪器的调试工作完成。

4、设备维修服务：

我公司产品自用户现场调试验收合格后1年内免费保修，终身维护。在1年免费保修期内产品发生非人为质量问题，我公司为客户提供免费维修。如产品在免费保修期外出现故障，维修服务只适当收取材料成本费。

5、技术支持：对于所需仪器的用户，根据用户的要求提供专业的技术方案。除了常规的仪器服务外，我公司技术部还可为用户提供各种非常规设备的技术支持。

6、售后响应：在接到用户维修邀请后，2小时内做出反应，并给予解决。如未解决，我公司指派工程师及时到达用户现场，解决问题至设备正常使用为止。

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