影响RTS-4型四探针测试仪测量精度的主要因素
影响机器视觉检测设备测量精度的因素有哪些
近些年机器视觉系统应用已经的非常广泛，机器视觉系统的高精度、高检测效率、降低生产成本，深受企业青睐。
再好的东西也会出现问题，机器视觉系统在使用过程中，由于各种因素的影响，测量精度会降低，给企业带来不便。
今天就来讲讲影响机器视觉检测设备测量精度的因素有哪些，在遇到问题时能提供一些参考。
在一些机器视觉检测项目中，许多客户都遇到了检测精度的问题。
例如，要求以10um 的精度测量加工零件的外部尺寸、内径和外径。
目前很多配置选择500万工业相机镜头头，理论上可以达到10um的精度。
但是实际客户测试的精度离10um的要求还很远，能做到30um就很不错了。
误差大的主要原因如下：01、视觉检测设备硬件方面的选择1、工业相机的选择CMOS相机本身芯片的特点，在拍摄一些物体时，容易造成边缘轮廓的对比度较差，图像噪声较大，给软件测量带来误差，需要花较多的时间解决。
2、光源的选择光源也视觉检测精度中很重要的一环。
在某些应用场景要求高的情况下，背光源会在在某一点产生的光会向空间任意角度发散，如果检测圆形、柱形物体，在被测物体的边缘会产生很明显的衍射现象，导致拍摄的图像效果出现偏差。
另外，光源的亮度对物品拍摄的亮暗有着很大的影响。
3、镜头的选择因为很多机械部件都有高低差和大景深。
但是普通镜头由于透视因素很难拍摄在软件处理过程中，很难找到最真实、最准确的边缘轮廓，图像处理算法提出了更高的图像处理算法要求。
02、视觉检测设备软件方面的问题1.软件算法出现错误即使再严谨的视觉检测方法、计算公式和图像处理方法，在不同的环境与设备影响下，也难以避免对检测系统的测量精度产生影响，造成一定程度的误差，但这种误差处理起来相对容易。
2.校准误差校准过程是视觉检测必须的一个过程。
系统会在校准过程中引入误差。
该方法利用摄像机视场不同位置的多个图像校准标准部件，计算其平均值作为校正系数，消除镜头畸变引起的误差。
但有一点要注意，标定过程会产生随机性误差。
影响测量机测量精度因素
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空气压力
1.测量机采用气浮轴承使运动轴的运动无磨擦，其原理 是将压缩空气从气浮块的小孔中喷出，在气浮块和导轨之间 形成一定厚度的气膜，这个气膜使测量机的各轴运动时无摩 气浮轴承， 擦，保证测量机正常的运动状态和测量精度。 气浮块， 2.空气压力的波动会使气浮块的气浮间隙变化，影响测量重 三联体 复性。气压严重不足时，会使气浮块不能充分浮起造成与导 轨摩擦，轻者影响测量机运动状态和测量精度，重者会磨损 导轨和气浮块,严重损坏测量机。 空压机对空气压缩的同时会把空气中的水分子和油分子 压缩成水和油，而且空压机本身工作时也需要有润滑油对其 气浮轴承， 机构进行润滑，也使得有一部分润滑油进入压缩空气。进入 气浮块， 压缩空气的水和油会随着压缩空气进入到平衡气缸和气浮块 三联体， 。在测量机工作时水和油附着在导轨上，使导轨的直线度改 气源过滤器 变。当测量机不工作时管道中的油滴可能堵塞气浮块的气 孔，使气浮块不能正常浮起，造成气浮块与导轨的摩擦，从 而影响测量精度。 1.进入压缩空气的水和油会随着压缩空气进入到平衡气缸和 气浮块。在测量机工作时水和油附着在导轨上，使导轨的直 三轴导轨面 线度改变，影响测量精度 2.花岗石导轨面质地脆弱，任何小的磕碰会造成碰伤，如果 未及时发现，碎渣就会伤害气浮块和导轨。
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测量机导轨 的清洁保养
1.经常定期的用高织纱纯棉布粘无水酒精清洁三轴导轨面， 保持导轨面清洁。 2.导轨面禁止放置任何物品，禁止发生磕碰。如果发生磕碰 现象，应停止机器的运行并及时清理导轨面。
备注
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温度
1.温度是影响测量机精度的最大因素。 2.在测量机的机房内温度自下而上是逐渐升高的，而且温度 每时每刻又都在变化。因此每个轴的光栅温度和零件温度的 测量软件， 差别就影响了测量机测量的精度。 空调 3.不合理的温度控制方法（空调即用即开，测量机不用则关 空调），会导致测量室内温度不稳定均衡。测量机的温度也 一直在变化，机器处于一种不稳定状态，测量精度会很差。
四点探针法
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四探针测试方法
如上图，电流的路径与前幅图相同，但是测量电压使 用的是另外两个接触点。尽管电压计测量的电压也包含了 导线电压和接触电压，但由于电压计的内阻（>1012Ω）很 大，通过电压计的电流非常小，因此，导线电压与接触电 压可以忽略不计，测量的电压值基本上等于电阻器两端的 电压值。这样消除掉了寄生压降，使得测量变得精确了。 之后，四探针法变得十分普及。
R L L L ohms A Wt t W
方块电阻
因此，样品的电阻可以写成：
L R Rsh W ohms
R Rsh(ohms / square) Numberofsquares 5Rshohms
半导体样品方块电阻用来表征离子注入层和扩散层，金 属层等。由方块电阻公式可以看出，掺杂浓度的深度变 化不需要已知，它可以看成是掺杂浓度沿深度的积分， 而不必理会掺杂浓度到底是怎么变化的。下图给出了一 些不同物质的方块电阻随厚度变化图。
如果被测样品不是半无穷大，而是厚度、横向尺寸一定， 进一步的分析表明，在四探针法中只要对公式引入适当的 修正系数F即可，此时：
2 SF V23
I
F可以修正接近样品边缘的探针位置、样品的厚度及直径、探针位移和样品温度， 一般是几个独立修正因子的乘积。
修正因子F：
对于线性排列的探针，并且具有相等的探针间距，F可以 写成三个独立因子的乘积：
四探针法原理
四探针法原理
四探针法是一种用于测量材料电阻率的方法，它利用四个探针分别接触材料表面，通过测量电流和电压的关系来计算材料的电阻率。
四探针法原理简单而有效，被广泛应用于半导体材料和薄膜的电学性质研究中。
四探针法的原理基于欧姆定律，即电流和电压之间的关系。
在传统的两探针法中，由于电流通过了接触电极和材料之间的接触电阻，会导致测量结果不准确。
而四探针法通过使用四个探针，其中两个用于施加电流，另外两个用于测量电压，可以消除接触电阻对测量结果的影响，从而得到更准确的电阻率值。
在四探针法中，两个探针间的电流通过材料产生电压，而另外两个探针则测量这个电压。
通过测量电流和电压的关系，可以得到材料的电阻率。
由于四探针法可以消除接触电阻的影响，所以在测量高阻值材料或薄膜时特别有优势。
四探针法的原理也可以扩展到测量材料的电导率、载流子浓度等电学性质。
通过改变探针间的距离和布置方式，可以得到不同方向上的电学性质分布，从而更全面地了解材料的电学特性。
总的来说，四探针法原理简单而有效，可以得到准确的电阻率值，尤其适用于测量高阻值材料和薄膜。
它在半导体材料和薄膜的电学性质研究中有着重要的应用价值，为材料科学研究提供了重要的实验手段。
四探针法的原理也可以扩展到其他电学性质的测量，具有广泛的应用前景。
通过对四探针法原理的深入理解，我们可以更好地利用这一方法进行材料电学性质的研究和应用。
希望本文对四探针法原理的理解有所帮助，也希望能够为材料科学研究的发展做出一些贡献。
影响电测仪表测量准确度的原因分析
影响电测仪表测量准确度的原因分析电测仪表是发电企业和变电站控制接线的重要构成部分，它的作用是不容忽视的。
电测仪表能够直接并且全面的反映出整个供电系统和变电站的运行和生产情况方面的数据，对发电企业来说是至关重要的。
因此，电测仪表的测量准确度就成为了整个系统中的关键部分。
为了进一步的提高电力系统对测量数据的全面把握，就必须提高电测仪表的准确度。
1 促使电测仪表测量准确度失控的因素1.1 设备自身的因素任何一种测量仪器都会有其固定的测量范围，在进行仪器的选择时，最重要的就是选對设备。
很多供电系统在选择测量仪器方面都存在一种错误的观念，即认为仪器测量的精准度越高，仪器就越好。
这种观点是有其局限性的。
一个仪器的测量精准度再高，却没有用在适合的系统中，也是不可能发挥出仪器自身的作用的。
因此，在选择测量仪器时，首要考虑的因素就是采用最适合的测量仪器，只有选对了测量仪器，才能从根本上保证测量结果的准确程度。
那么，在确定了测量仪器之后，就要对仪器的测量准确度进行全面的检验。
在这一过程中，首先要保证操作人员要选取最合适的输入信号，避免零电流的影响。
其次，要检查仪器的电键按钮是否正常，如果按钮接触不良，或是按钮不清洁，就会导致测量仪器读数不准确;转换开关在测量准确度中的影响也是比较大的，如果转换开关质量不合格或是开关磨损严重，都会给测量结果带来较大的误差。
除此之外，其他辅助测量设备的状况也会影响测量的准确性。
1.2 环境因素的影响测量仪器安装现场的环境，对电测仪表的读数准确程度也有很大的影响，尤其是温度的变化，影响最为显著。
电测仪表的标准电阻都是由锰铜制作的，并且电阻值会随着温度的变化而发生变化，电阻值变化的大小又是由温度变化的程度来决定的。
正常条件下，标准电阻的使用条件应该在摄氏20度以下，一旦高于20摄氏度，就会失去电阻值的准确性。
这就要求对仪器安装环境的温度进行严格的控制。
另外，环境的湿度也是影响电测仪表测量准确性的重要因素。
四探针法测量电阻率和薄层电阻
RS C0
式中 C 0 为修正系数。
V23 I
（16）
四、实验装置
本实验使用 SDY-4D 型四探针测试仪，见图 6。仪器由主机（电气测量装置）和 DJ-2 型电动测试台组成，两部分独立放置，通过连接线连接，其主要技术参数如下： （1）测量范围：电阻率为 0.010～180 cm ；方块电阻为 0.10～2900Ω /□. （2）可测样品尺寸： 6mm～150mm . （3）可测样品厚度： 0.1mm～20mm . （4）测量误差：≤±5％. （5）探针间距： 1.0mm .
(
ln2
)d
V23 V 4.5324d 23 I I
（13）
（13）式说明：对于极薄样品，在等间距探针情况下，测量结果与探针间距无关，电 阻率与被测样品的厚度 d 成正比。
图4
薄层电阻的测试图
图 5 方块电阻定义示意图
实际工作中，仪器直接测试出薄层电阻（ RS ），又称方块电阻（ R ），其定义就 是表面为正方形的半导体薄层，在电流方向所呈现的电阻，见图 5。
（5）
（6）
V23 V2 V3
所以，样品的电阻率为：
I 1 1 1 1 ( ) 2 r12 r24 r13 r34
（7）
2 V23 1 1 1 1 ( ) 1 I r12 r24 r13 r34
（8）
上式就是利用直流四探针法测量电阻率的普遍公式。 我们只需测出流过1、4 探
图6
SDY-4D 型四探针测试仪
仪器电气原理如图 7 所示。
图7
SDY-4D 型四探针测试仪电气原理框图
图 8 四探针法测量原理图
仪器测量原理如图 8 所示。将排成一条直线且等间距的四根探针以一定的压力垂 直地压在被测样品的表面上，在 1、4 探针间通以电流 I (mA) ，2、3 探针间就会产生 一定的电压 V (mV ) 。测量此电压，并根据测量方式和样品的尺寸不同，可分别按以下 公式计算样品的电阻率或方块电阻： （1）薄圆片（厚度≤4mm）电阻率 ( cm) ：
四探针法测电阻率实验原理要点
实验 四探针法测电阻率1．实验目的：学习用四探针法测量半导体材料的体电阻率和扩散薄层的电阻率及方块电阻。
2．实验内容① 硅单晶片电阻率的测量：选不同电阻率及不同厚度的大单晶圆片，改变条件（光照与否），对测量结果进行比较。
② 薄层电阻率的测量：对不同尺寸的单面扩散片和双面扩散片的薄层电阻率进行测量。
改变条件进行测量（与①相同），对结果进行比较。
3． 实验原理：在半导体器件的研制和生产过程中常常要对半导体单晶材料的原始电阻率和经过扩散、外延等工艺处理后的薄层电阻进行测量。
测量电阻率的方法很多，有两探针法，四探针法，单探针扩展电阻法，范德堡法等，我们这里介绍的是四探针法。
因为这种方法简便可行，适于批量生产，所以目前得到了广泛应用。
所谓四探针法，就是用针间距约1毫米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图1a 所示。
利用恒流源给1、4两个探针通以小电流，然后在2、3两个探针上用高输入阻抗的静电计、电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压，最后根据理论公式计算出样品的电阻率［１］IV C23=ρ 式中，C 为四探针的修正系数，单位为厘米，C 的大小取决于四探针的排列方法和针距，探针的位置和间距确定以后，探针系数C 就是一个常数；V 23为2、3两探针之间的电压，单位为伏特；I 为通过样品的电流，单位为安培。
半导体材料的体电阻率和薄层电阻率的测量结果往往与式样的形状和尺寸密切相关，下面我们分两种情况来进行讨论。
⑴ 半无限大样品情形图1给出了四探针法测半无穷大样品电阻率的原理图，图中(a)为四探针测量电阻率的装置；(b)为半无穷大样品上探针电流的分布及等势面图形；(c)和(d)分别为正方形排列及直线排列的四探针图形。
因为四探针对半导体表面的接触均为点接触，所以，对图１（b ）所示的半无穷大样品，电流I 是以探针尖为圆心呈径向放射状流入体内的。
因而电流在体内所形成的等位面为图中虚线所示的半球面。
于是，样品电阻率为ρ，半径为r ，间距为dr 的两个半球等位面间的电阻为dr r dR 22πρ=， 它们之间的电位差为 dr rIIdR dV 22πρ==。
影响分光光度计测量误差的主要原因
影响分光光度计测量误差的重要原因分光光度计作为一种精密仪器，在运行工作过程中由于工作环境，操作方法等种种原因，其技术情形一定会发生某些变更，可能影响设备的性能，甚至诱发设备故障及事故。
因此，分析工必须了解分光光度计的基本原理和使用说明，并能适时发觉和排出这些隐患，对已产生的故障适时维护和修理才略保证仪器设备的正常运行。
1）若大幅度更改测试波长，需稍等片刻，等灯热平衡后，重新校正“0”和“100%”点。
然后再测量。
2）指针式仪器在未接通电源时，电表的指针必须位于零刻度上。
若不是这种情况，需进行机械调零。
3）比色皿使用完毕后，请立刻用蒸馏水冲洗干净，并用干净柔嫩的纱布将水迹擦去，以防止表面干净度被破坏，影响比色皿的透光率。
4）操作人员不应轻易动电灯泡及反光镜灯，以免影响光效率。
5）1900型等分光光度计，由于其光电接收装置为光电倍增管，它自身的特点是放大倍数大，因而可以用于检测微弱光电信号，而不能用来检测强光。
否则简单产生信号漂移，灵敏度下降。
针对其上述特点，在维护和修理、使用此类仪器时应注意不让光电倍增管长时间暴露于光下，因此在预热时，应打开比色皿盖或使用挡光杆，躲避长时间照射使其性能漂移而导致工作不稳。
6）放大器灵敏度换挡后，必须重新调零。
7）比色杯的配套性问题。
比色杯必须配套使用，否则将使测试结果失去意义。
在进行每次测试前均应进行比较。
实在方法如下；分别向被测的两只杯子里注入同样的溶液，把仪器置于某一波优点，石英比色杯；220nm、700nm装蒸馏水，玻璃比色杯：700nm处装蒸馏水，将某一个池的透射比值调至100%，测量其他各池的透射比值，记录其示值之差及通光方向，如透射比之差在0.5%的范围内则可以配套使用，若超出此范围应考虑其对测试结果的影响。
分光光度计分操作中简单显现的几个典型故障及其排出方法：1）仪器不能调零。
可能原因：a）光门不能完全关闭。
解决方法：修复光门部件，使其完全关闭。
b）透过率“100%”旋到底了。