半导体电阻率的测量

半导体材料的电阻率，是判断材料掺杂浓度的一个主要参数，它反映了补偿后的杂质浓度，与半导体中的载流子浓度有直接关系。

最早用来测量电阻率P的方法是用一个已知尺寸的矩形样品来测量电阻尺，直接利用ρ=(V·S)／(I·L)得到电阻率，但对于半导体材料，这样测量的电阻率将包括一个不可忽略的接触电阻项。

金属探针与半导体相接触的地方有很大的接触电阻，这个电阻甚至远远超过半导体本身的体电阻。因此不能用直接法测量半导体材料的电阻率。常用的接触式测量半导体材料电阻率的方法主要有如下几种：两探针法；三探针法；四探针法；单探针扩展电阻法；范德堡法。在这篇文章中，我们将主要介绍各种测量半导体电阻率的方法。

（一）两探针法

两探针法的主要想法，是利用探针与体电阻直接接触，避免了与测试电阻的接触从而消除误差。试样为长条形或棒状，且视为电阻率均匀分布。

利用高阻抗的电压计测量电阻上的电压从而得到流过半导体的电流，再利用电压计测得半导体上流过单位长度的电压压降，再测得长度L，从而得到ρ=（V*S）/(I*L)，S为试样表面积。

（二）三探针法

三探针法适用于测量相同导电类型，低阻衬底的外延层材料的电阻率。该方法是利用金属探针与半导体材料接触处的反向电流．电压特性、测定击穿时的电压来获得材料电阻率的知识的。金半接触反向偏置时，外电压几乎全部降在接触处，空间电荷区中电场很大，载流子在电场作用下与晶格原子发生碰撞电离。随着外电场增加，发生雪崩击穿，击穿电压与掺杂浓度有关，具体关系由经验公式给出，再根据电阻率与杂质浓度的关系图线，从而可以得到材料的电阻率。

（三）四探针法

直线四探针法是用针距约为1毫米的四根探针同时压在样品的平整表面上，。利用恒流源给l、4探针通以一个小电流，然后用高输入阻抗的电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压。

利用高阻值电压计测得2、3探针间的电压值，

从而根据公式ρ=V23 *C/I。C为探针系数是常数，

I则为流过半导体的电流大小。四探针法比二探针

法好，它可以测量样品沿径向分布的断面电阻率。（四）单探针拓展电阻法

单探针扩展电阻法适用于测量体材料的微区均匀性及外延材料、多层结构或扩展层等材料的电阻率或电阻率分布。此法可以确定体积为10-10厘米3的区域的电阻率。这种方法是利用一根金属锇(或钨钴合金)尖探针来探测样品表面电阻率的。要求探针材料硬度大并且耐

磨，样品正面要进行很好的机械抛光，样品背面要用大面积超声波焊接来制作欧姆接触。探针固定在探针臂系统上，使其与样品表面始终保持垂直。

根据推算我们可以得到，Rs=V/I=ρ/(2πr0 ), r0 为针球面半径。实际上，对于脆性的半岛体材料，探针尖与样品表面的接触面的真正几何形状为一个半径为a的圆。此时ρ=Rs/4a。a为有效接触点半径，它的计算与金属与半导体的杨氏弹性模量，在探针尖的压力有关。

（五）范德堡法

1958年范德堡出一种接触点位于晶体边缘的电阻率测量方法。该方法适用于厚度均匀、无孤立孔洞的片状样品。目前，砷化镓材料和硅外延衬底材料的测试多用此法。

对于任意形状的片状样品，在其边缘处取四个接触

点如图，AB垂直于CD。测量任意两接触点间的电流，

如AC间的电流I AC，测量其余两接触点的电压V BD，则

得到R1=V BD/I AC。同理再取一对组合得到R2.。根据范

德堡推算出的公式，

其中的函数为范德堡修正函数，可以通过查表得到。

范德堡法的优点在于对于任意形状的半导体都可以进行测量，但是，测量的方法要

求在边缘取点，这就导致了这个测量方法只能得到整体的电阻率，而不能测出微段区域的电阻率。

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常用导体材料电阻率计算公式

常用导体材料电阻率计算公式 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

【电学部分】 1电流强度：I＝Q电量/t 2电阻：R=ρL/S 3欧姆定律：I＝U/R 4焦耳定律： ⑴Q＝I2Rt普适公式) ⑵Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R (纯电阻公式) 5串联电路： ⑴I＝I1＝I2 ⑵U＝U1＋U2 ⑶R＝R1＋R2 ⑷U1/U2＝R1/R2 (分压公式) ⑸P1/P2＝R1/R2 6并联电路： ⑴I＝I1＋I2

⑵U＝U1＝U2 ⑶1/R＝1/R1＋1/R2 [ R＝R1R2/(R1＋R2)] ⑷I1/I2＝R2/R1(分流公式) ⑸P1/P2＝R2/R1 7定值电阻： ⑴I1/I2＝U1/U2 ⑵P1/P2＝I12/I22 ⑶P1/P2＝U12/U22 8电功： ⑴W＝UIt＝Pt＝UQ (普适公式) ⑵W＝I^2Rt＝U^2t/R (纯电阻公式) 9电功率： ⑴P＝W/t＝UI (普适公式) ⑵P＝I2^R＝U^2/R (纯电阻公式) 电流密度的问题：一般说铜线的电流密度取6A/mm2，铝的取 4A，考虑到大电流的趋肤效应，越大的电流取的越小一些，100A

以上一般只能取到左右，另外还要考虑输电线路的线损，越长取的也要越小一些。计算所有关于电流，电压，电阻，功率的计算公式 1、串联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2串联） ①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） ②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） ③电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 2、并联电路电流和电压有以下几个规律：（如：R1，R2并联） ①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和） ②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压） ③电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）或。如果n个阻值相同的电阻并联，则有R总= R 注意：并联电路的总电阻比任何一个支路电阻都小。电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。

关于导电性粉末电阻率测试仪详情介绍

关于导电性粉末电阻率测试仪详情介绍标准满足standard： 1.YST 587.6-2006 炭阳极用煅后石油焦检测方法第6部分粉末电阻率的测定；概述Overview： 1.四端测量法. 2.采用4.3吋大液晶屏幕显示. 3.显示电阻值、电阻率、电导率值、温度、压强值、单位自动换算. 4.液压动力（手动）. 5.薄膜按键开关面板，操作简单. 6.中文或英文两种语言操作界. 原理: Principle: 一定量的粉体，在液压动力下压缩体积至设定压力值或压强，无需取出，在线测量粉体电阻、电阻率、电导率，并记录数据. 解决粉体难压片成型或压片取出测量误差.

适用范围：Scope of application 适用于锂电池材料、石墨烯、石墨类、碳素粉末、焦化、石化、粉末冶金、高等院校、科研部门，是检验和分析导电粉末样品质量的一种重要的工具。型号及技术指标Models and technical indicators：

步骤及流程 1.运行高度清零. 2.将称重样品装入模腔. 3.固定上电极旋钮. 4.在显示器上设置好参数. 5.达到设定压力或压强值. 6.读取样品压缩高度数据并输入.

7.获得电阻、电阻率、电导率数据. 8.记录数据. 9. 样品脱模 7. 测试结束. 优势描述： 1.高性价比机型.数据稳定. 2.可读取粉末高度数据，无需人工测量. 3.可选购PC软件. 4.高精度电阻率测量系统. 5.配置粉体废料收集盘. 6.操作简单. 自动计算出所需数据. 7.经济实惠，功能突出. 8.获得压实后电阻、电阻率、电导率、高度、直径、压强等数据. 整机示意图

电阻率测量报告

. . . . 莆田南日岛风电场三期工程施工图阶段土壤电阻率测量报告福建永福工程顾问有限公司发证机关：福建省建设厅证书等级：乙级证书编号：130903-ky 二00九年一月·

批准：审核：校核：编写：

目录 1、前言 2、仪器接线示意图 3、原理及操作 4、测量结果分析 5、结论

1、前言根据公司勘察任务安排及工程勘察联系书的要求，莆田南日岛风电厂三期工程施工图阶段土壤电阻率测量工作于2008年10月2日至2008年10月24日期间进行。南日岛风电厂前两期共投产19台风机，本期计划建设57台风机，总装机容量48.45MW，110kV升压站一座。本次测量工作采用DZD-6A多功能直流电法仪测量，测量原理采用等极距四极对称法，极距分别为a=5、10、20、60、100m，大部分风机为测量至100m极距，局部因测量场地限制仅测量至40m 或60m极距。本次测量工作布线按每风机一条测线，升压站按常规220kV变电站布线方式，四周四条线，对角两条线，共六条测线。本期总共完成测线63条。本次测量遵循《电力工程物探技术规定》（DL/T5159-2002）。 2、仪器接线示意图仪器接线示意图

3、原理及操作等极距四极对称法，又称温纳装置，其做法是沿测线上的测点，分别打入电极，并用导线连接供电回路AB 和测量回路MN ，通过对AB 电极供电，使位于其中间的大地产生电场，测量MN 处产生的电位差及电流，通过以下公式计算出其电阻率。测量原理示意图 I U K MN a ?=ρ ① a ρ——MN 间的等效土壤电阻率； MN U ?——MN 间的电位差； I ——MN 间的电流； K ——装置系数，对称四极法中a 2MN AN AM K ππ=?= DZD-6A 直流电法仪存在内在计算系统，测量前仅需输入极距a 后，则可直接测出结果。

实验-测定金属的电阻率(精)

测定金属的电阻率一、实验目的：学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。二、实验原理：用刻度尺测一段金属导线的长度L ，用螺旋测微器测导线的直径d ，用伏安法测导线的电阻R ，根据电阻定律，金属的电阻率ρ=RS/L=πd 2R/4L 三、实验器材：①金属丝②千分尺③安培表④伏特表⑤（3伏）电源⑥（20Ω）滑动变阻器⑦电键一个⑧导线几根【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300瓦电炉丝经细心理直后代用，直径0.4毫米左右，电阻5~10欧之间为宜，在此前提下，电源选3伏直流电源，安培表选0 0.6安量程，伏特表选0 3伏档，滑动变阻器选0 20欧。四、实验步骤（1）用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D 求出其横截面积S=πD 2/4. （2）将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次，求出平均值L 。（3）根据所选测量仪器和选择电路的原则画好电路图1，然后依电路图按顺序给实物连线并将滑动变阻器的阻值调到最大。点拨：为避免接线交叉和正负极性接错，接线顺序应遵循：电源正极→电键（断开状态）→滑动变阻器→用电器→安培表正极→安培表负极→电源负极，最后将伏特表并接在待测电路的两端，即先接干路，后接支路。（4）检查线路无误后闭合电键，调节滑动变阻器读出几组I 、U 值，分别计算电阻R 再求平均值，设计表格把多次测量的D 、L 、U 、I 记下来。【点拨】测量时通过金属丝的电流应控制在1.00A 以下，本实验由于安培表量程0~0.60A ，每次通电时间应尽量短（以能读取电表数据为准），读数完毕立即断开电键S ，防止温度升高使金属丝长度和电阻率发生明显变化。计算时，务必算出每次的电阻值再求平均值，不能先分别求电压U 和电流I 的平均值，再由欧姆定律得平均值，否则会带来较大计算误差。五、实验记录图1

高中物理测定金属的电阻率实验检测题

高中物理测定金属的电阻率实验检测题 1．(2019·天津高考)现测定长金属丝的电阻率。 (1)某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是________mm 。 (2)利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻R x 约为100 Ω，在方框中画出实验电路图，并标明器材代号。电源E (电动势10 V ，内阻约为10 Ω) 电流表A 1(量程0～250 mA ，内阻R 1＝5 Ω) 电流表A 2(量程0～300 mA ，内阻约为5 Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10 Ω，额定电流2 A) 开关S 及导线若干 (3)11A 2的读数为I 2，则这段金属丝电阻的计算式R x ＝________。从设计原理看，其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。解析：(1)d ＝20.0×0.01 mm ＝0.200 mm 。 (2)本题中测量金属丝的电阻，无电压表，故用已知内阻的电流表A 1充当电压表；由于A 1的内阻已知，因此A 2应采用外接法；由于电流表A 1的额定电压U A1＝I m R 1＝1.25 V ，比电源电动势小得多(或滑动变阻器的总电阻比待测电阻的阻值小得多)，故电路采用分压式接法，电路图如图所示。 (3)当电流表A 1、A 2读数分别为I 1、I 2时，通过R x 的电流为I ＝I 2－I 1，R x 两端电压U ＝I 1R 1，故R x ＝U I ＝ I 1R 1 I 2－I 1 ，不考虑读数误差，从设计原理看测量值等于真实值。答案：(1)0.200(0.196～0.204均可) (2)见解析图 (3) I 1R 1 I 2－I 1 相等 2．(2019·江苏高考)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下： (1)螺旋测微器如图所示。在测量电阻丝直径时，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动________(选填“A ”“B ”或“C ”)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏。

金属电阻率测试仪使用说明

金属导体电阻率仪说明书

目录 1 概述 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 2 仪器主要特点------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 3 TX-300A/B主要技术参数-------------------------------------------------------------------------------- 2 4 仪器组件 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 5 使用说明 ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3 5.1 键盘分布--------------------------------------------------------------------------------------------- 3 5.2 开关机操作 ----------------------------------------------------------------------------------------- 4 5.3 测量MEAS ----------------------------------------------------------------------------------------- 4 5.3.1 测量准备 ----------------------------------------------------------------------------------- 4 5.3.2 导线综合参数测量----------------------------------------------------------------------- 6 5.3.3 电导率/电阻率测量---------------------------------------------------------------------- 8 5.3.4 直流电阻测量 ----------------------------------------------------------------------------- 9 5.3.5 导体直流电阻测量（仅适用B型） ------------------------------------------------ 9 5.3.6 设置SET ---------------------------------------------------------------------------------- 10 5.3.7 打印PRINT ------------------------------------------------------------------------------- 11 5.4 菜单MENU ---------------------------------------------------------------------------------------- 13 5.4.1 测量方式选项子界面------------------------------------------------------------------- 13 5.4.2 测量项目选项子界面------------------------------------------------------------------- 14 5.4.3 校准子界面 ------------------------------------------------------------------------------- 15 5.4.4 补偿温度模式子界面------------------------------------------------------------------- 16 5.4.5 温度系数设置子界面------------------------------------------------------------------- 17 5.4.6 打印设置子界面------------------------------------------------------------------------- 17 5.4.7 日期时间校准子界面------------------------------------------------------------------- 18 5.4.8 数据处理模式子界面------------------------------------------------------------------- 18 5.4.9 背光设置子界面------------------------------------------------------------------------- 20 5.4.10 蜂鸣声设置子界面---------------------------------------------------------------------- 21 5.4.11 语言设置子界面------------------------------------------------------------------------- 21 5.4.12 测试夹具选择子界面（仅适用B型） -------------------------------------------- 22 5.5 电池充电-------------------------------------------------------------------------------------------- 22 6 注意事项及维护保养 ------------------------------------------------------------------------------------- 23 7 用户须知 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 23 附录－：打印机使用简介 ------------------------------------------------------------------------------------- 24 附录二：常用材料电导率值及温度系数参考表 --------------------------------------------------------- 25

测量金属丝的电阻率(含答案)

测量金属丝的电阻率一、实验题 1.在“测定金属的电阻率”的实验中，测定阻值约为3?6Ω的金属丝的电阻率，实验中所用的电压表规格：量程0?3V、内阻3kΩ；电流表规格：量程0?0.6A、内阻0.1Ω；还有其他一些器材： (1)用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图2所示，可知金属丝的直径d=______mm (2)需要通过实验直接测量的物理量有：____________________________________________(写出名称和符号).电阻率的测量计算公式为ρ=______ 电流表、电压表的示数如图1所示．可计算出金属丝的电阻为______Ω． 2.在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为5Ω，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度 l=50.00cm，用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图1所示，再用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 ①该电阻丝直径的测量值d=______mm； ②实验中能提供的器材有： A.电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ) B.电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ) C.电流表A1(量程0～3A，内阻约0.01Ω) D.电流表A2(量程0～0.6A，内阻约0.1Ω)

E.滑动变阻器R1(0～20Ω) F.滑动变阻器R2(0～500Ω) G.电源E(电动势为3.0V)及开关和导线若干该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择______，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______，(选填各器材前的字母)。要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小，并能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用图2的______。 ③该同学建立U?I坐标系，如图3所示，图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，还有一次测量的电压表和电流表示数如图4所示，请根据测量数据将坐标点补全，并描绘出U?I图线。由图线数据可计算出金属丝的电阻为______Ω(保留两位有效数字)。设被测金属丝电阻为R，则该金属材料电阻率的表达式是_________(用题目给出的物理量符号表示)。 ④实验中使用的电流表内阻为R A，电压表内阻为R V，若考虑电流表和电压表内阻的影响，图3 中U?I图象中图线斜率k与该金属材料的电阻率ρ的关系是k=______(用题目给出的物理量符号表示)。 3.现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所示． (1)由上图读得圆柱体的直径为______mm，长度为______cm． (2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=______． 4.为了测量一精密金属丝的电阻率： Ⅰ.先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻为______ Ω，然后用螺旋测微器测其直径为______ mm，游标卡尺测其长度是______ mm．

DZ59-EST121橡胶体积电阻率测试仪详细说明

DZ59-EST121橡胶体积电阻率测试仪详细说明一、橡胶体积电阻率测试仪概述本仪器是既可测量高电阻，又可测微电流。采用了美国Intel公司的大规模集成电路以及专利技术,使仪器体积小、重量轻、准确度高。以双3.1/2 位数字直接显示电阻的高阻计和电流。量限从1×104Ω～1×1018 Ω，是目前国内测量范围最宽，准确度最高的数字超高阻测量仪。电流测量范围为2×10-4 ～1×10-16Ａ。机内测试电压为10/50/100/250/500/1000V任意可调。本仪器具有精度高、显示迅速、性好稳定、读数方便，适用于防静电产品如防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防静电活动地板等电阻值的检验以及绝缘材料和电子电器产品的绝缘电阻测量。本仪器除能测电阻外，还能直接测量微弱电流。二、橡胶体积电阻率测试仪主要特点电阻测量范围宽0.01×104Ω～1×1018 Ω 电流测量范围为2×10-4Ａ～1×10-16Ａ体积小、重量轻、准确度高电阻、电流双显示性能好稳定、读数方便所有测试电压（10/50/100/250/500/1000V）测试时电阻结果直读，免去老式高阻计在不同测试电压下或不同量程时要乘以系数等使用不便的麻烦，使测量超高电阻就如用万用表测量普通电阻样简便。既能测超高电阻又能测微电流适用范围广:适用于防静电产品如防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防静电活动地板等电阻值的检验和电子电器产品的绝缘电阻测量三、橡胶体积电阻率测试仪技术指标 1.电阻测量范围：0.01×104Ω～1×1018Ω。 2.电流测量范围为: 2×10-4A～1×10-16A 3. 双表头显示: 3.1/2位LED显示 4. 内置测试电压：10V、50V、100V、250、500、1000V 5. 基本准确度：1% （*注） 6 使用环境: 温度：0℃～40℃，相对湿度<80% 7 机内测试电压: 10/50/100/250/500/1000V 任意切换 8.供电形式: AC 220V，50HZ，功耗约5W 9. 仪器尺寸: 285ｍｍ×245ｍｍ×120 mm 10.质量: 约2.5KG 四、橡胶体积电阻率测试仪工作原理根据欧姆定律，被测电阻Rx等于施加电压V除以通过的电流I。传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定，通过测量流过取样电阻的电流I来得到电阻值。从欧姆定律可以看出，由于电流I是与电阻成反比，而不是成正比，所以电阻的显示值是非线性的，即电阻无穷大时，电流为零，即表头的零位处是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时，其电压V也会有些变化，所以普通的高阻计是精度差、分辨率低。同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I，通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算，然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值，即便是电阻两端的电压V和流过电阻的电流I是同时变化，其显示的电阻值不象普通高阻计那样因被测电压V的变化或电流Ｉ的变化而变，所以，即使测量电压、被测量电阻、电源电压等发生变化对其结果影响不大，其测量精度很高（专利），从理论上讲其误差可以做到零，而实际误差可

体积表面电阻率测定仪

一、橡胶体积表面电阻率测定仪主要标准： GB/T 1410-2006 《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》 ASTM D257-99 《绝缘材料的直流电阻或电导试验方法》 GB/T 2439-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶导电性能和耗散性能电阻率的测定》 GB/T 10581-2006 《绝缘材料在高温下电阻和电阻率的试验方法》 GB/T 1692-2008 《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》 GB/T 12703.4-2010 《纺织品静电性能的评定第4部分：电阻率》 GB/T 10064-2006《测定固体绝缘材料绝缘电阻的试验方法》二、橡胶体积表面电阻率测定仪概述：本仪器既可测量高电阻，又可测微电流。采用了美国Intel公司的大规模集成电路,使仪器体积小、重量轻准确度高。数字液晶直接显示电阻值和电流。量限从1×104Ω ～1×1018 Ω，是目前国内测量范围最宽，准确度最高的数字超高阻测量仪。电流测量范围为2×10-4 ～1×10-16A。机内测试电压10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可调。本仪器具有精度高、显示迅速、性好稳定、读数方便. 适用于橡胶、塑料、薄膜、地毯、织物及粉体、液体、及固体和膏体形状的各种绝缘材料体积和表面电阻值的测定。三、橡胶体积表面电阻率测定仪技术指标： 1.电阻测量范围：0.01×10 4Ω ～1×10 18Ω。 2.电流测量范围为: 2×10-4A～1×10-16A 3. 双表头显示: 3.1/2位LED显示 4. 内置测试电压：10V、50V、100V、250、500、1000V 5. 基本准确度：1% 6 使用环境: 温度：0℃～40℃，相对湿度<80% 7 机内测试电压: 10/50/100/250/500/1000V 任意切换 8.供电形式: AC 220V，50HZ，功耗约5W 9. 仪器尺寸: 285mm× 245mm× 120 mm 10.质量: 约2.5KG 四、橡胶体积表面电阻率测定仪工作原理：根据欧姆定律，被测电阻Rx等于施加电压V除以通过的电流I。传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定，通过测量流过取样电阻的电流I来得到电阻值。从欧姆定律可以看出，由于电流I是与电阻成反比，而不是成正比，所以电阻的显示值是非线性的，即电阻无穷大时，电流为零，即表头的零位处是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时，其电压V也会有些变化，所以普通的高阻计是精度差、分辨率低。 BEST121型数字高阻计是同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I，通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算，然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值，即便是电阻两端的电压V和流过电阻的电流I是同时变化，其显示的电阻值不象普通高阻计那样因被测电压V的变化或电流I的变化而变，所以，即使测量电压、被测量电阻、电源电压等发生变化对其结果影响不大，其测量精度很高(专利)，从理论上讲其误差可以做到零，而实际误差可以做到千分之几或万分之几。五、橡胶体积表面电阻率测定仪典型应用： 1.测量防静电鞋、导电鞋的电阻值 2、测量防静电材料的电阻及电阻率 3、测量计算机房用活动地板的系统电阻值 4、测量绝缘材料电阻(率)

实验5 比体积电阻、比表面电阻的测定

实验5 比体积电阻、比表面电阻的测定一、实验目的 1、加深理解比体积电阻、比表面电阻的物理意义。 2、掌握绝缘电阻测试仪（高阻计）的使用方法。二、实验原理将平板状试样放在两电极之间，施于两电极上的直流电压和流过电极间试样表面层上的电流之比，称为表面电阻Rs 。若试样长度为1厘米，两电极间的试样宽度为1厘米，则这时的Rs 就是该试样的比表面电阻ρs ，单位为欧姆。同理，施于两电圾上的直流电压和流过电极间试样体积内的电流之比，称为体积电阻Rv 。若试样厚度为1厘米，测量电极面积为1平方厘米，则这时的Rv 值即为该试洋的比体积电阻ρv ，单位为欧姆·厘米。通常，在提到“比电阻”而又没有特别注明的时候就是指ρv 。 ρs 和ρv 一般用绝缘电阻测试仪（超高阻仪）法和检流计法测定。绝缘电阻测试仪的主要原理如图所示。测试时，被测试样Rx 与高阻抗直流放大器的输入电阻R 0串联，并跨接于直流高压测试电源上。放大器将其输入电阻R 0上的分压信号经放大后输出给指示仪表CB ，由指示仪表可直接读出Rx 值。本实验计算公式如下： 1、 Rv = 0 U U R 0 2、ρv = Rv t Ae 3、Ae = 4 π(d1+g)2 = 21.237(cm 2) 式中： Rv — 体积电阻 t — 被测试样厚度（cm ） d1 — 测量电极直径（5cm ） g — 测量电极与保护电极间隙（0.2cm ） 4、ρs = Rs ? π2

5、φ = ln 1 2d d 式中： d1 —— 测量电极直径(5cm) d2 —— 保护电极(环电极)内径(5.4cm) 三、实验设备、用具及试样 1、绝缘电阻测试仪 2、酚醛树脂标准试样2块，规格：100×100×2mm 四、实验步骤 1、照仪器面板，熟悉各开关、旋钮。 2、将体积电阻-表面电阻转换开关指在所需位置：当指在Rv 时，高压电圾加上测试电压，保护电极接地；当指在Rs 时，保护电极加上测试电压，高压电极接地，如图： 3、校正高阻仪的灵敏度． 4、将被测试祥用导线(屏蔽线)接至Rx 测试端钮。 5、将测试电压选择开关置于所需的测试电压位置上。在测试前须再注意一下仪表的指针所指的“∞”有否变动，如有变动，可再借“∞”及“0”校正器将其调至“∞”。 6、把“放电-测试”转换开关，自“放电”位置转至“测试”位置，进行充电。这时输入端短路按钮仍处于将放大器输入端短路，在试样经一定时间充电后(一般15秒左右)，即可将辅入端短路按钮打开，进行读数。如发现指示仪表很快打出满度，则马上把辅入端短路按钮回复到使放大器输入端短路的位置。“放电—测试”开关也转回“放电”位置，待查明情况后，再做试验。 7、当输入端短路按钮打开后，如发现仪表尚无读数，或指示很小，可将倍率开关升高一档，并重复以上3、4的操作步报．这样铢档地升高倍率开关，直至试样的被测绝缘电阻读数能清晰读出为止(尽量读取在仪表刻度1一l0间的读数)。一般情况下，可读取合上测试开关后的一分钟时的读数，作为试样的绝缘电阻。 8、将仪表上的读数(单位是兆欧)乘以倍率开关所指示的倍率及测试电压开关所指的系数(10伏为0.01，100伏为0.1，250伏为0.25，500伏为0.5，1000伏为1.0)即为被测试样的绝缘电阻值。

常见的几种电阻率测井方法

第七章普通电阻率测井普通电阻率测井是地球物理测井中最基本最常用的测井方法，它根据岩石导电性的差别，测量地层的电阻率，在井内研究钻井地质剖面。岩石电阻率与岩性、储油物性、和含油性有着密切的关系。普通电阻率测井主要任务是根据测量的岩层电阻率，来判断岩性，划分油气水曾研究储集层的含油性渗透性，和孔隙度。普通电阻率测井包括梯度电极系、电位电极系微电极测井。本章先简要讨论岩石电阻率的影响因素，然后介绍电阻率测井的基本原理，曲线特点及应用。第一节岩石电阻率与岩性储油物性和含油物性的关系各种岩石具有不同的导电能力，岩石的导电能力可用电阻率来表示。由物理学可知，对均匀材料的导体其电阻率为： S L R r 其中L ：导体长度，S ：导体的横截面积，R ：电阻率仅与材料性质有关由上式可以看出，导体的电阻不仅和导体的材料有关，而且和导体的长度、横截面积有关。从研究倒替性质的角度来说，测量电阻这个物理量显然是不确切的，因此电阻率测井方法测量的是地层的电阻率，而不是电阻。下面分别讨论一下影响岩石电阻率的各种因素：一岩石电阻率与岩石的关系按导电机理的不同，岩石可分成两大类，离子导电的岩石很电子导电的岩石，前者主要靠连同孔隙中所含的溶液的正负离子导电；后者靠组成岩石颗粒本身的自由电子导电。对于离子导电的岩石，其电阻率的大小主要取决于岩石孔隙中所含溶液的性质，溶液的浓度和含量等（如砂岩、页岩等），虽然其造岩矿物的自由电子也可以传导电流，但相对于离子导电来说是次要的，因此沉积岩主要靠离子导电，其电阻率比较底。对于电子导电的岩石，其电阻率主要由所含导电矿物的性质和含量来决定。大部分火成岩（如玄武岩、花岗岩等）非常致密坚硬不含地层水，主要靠造岩矿物中少量的自由电子导电，所以电阻率都很高。如果火成岩含有较多的金属矿物，由于金属矿物自由电子很多，这种火成岩电阻率就比较底。二岩石电阻率与地层水性质的关系沉积岩电阻率主要由孔隙溶液（即地层水）的电阻率决定，所以研究沉积岩的电阻率必须首先研究影响地层水电阻率的因素。地层水的电阻率，取决于其溶解岩的化学成分，溶液含盐浓度和地层水的温度，电阻率与含盐浓度，及地层水的温度成正比，溶解盐的电离度越大，离子价越高，迁移率越大，地层水电阻率越小。也就是说岩石电阻率与地层水矿化度温度之间存在正比关系。三含水岩石电阻率与孔隙度的关系沉积岩的导电能力主要取决于单位体积岩石中，孔隙体积（孔隙度）和地层水电阻率，孔隙度越大，地层水的电阻率越低，岩石电阻率就越低实验证明，对于沉积岩

表面体积电阻率的标准测试方法

绝缘材料的直流电阻率或电导率的标准测试方法该标准发布在名为D 257的标准文件中；紧跟标准文件名称后的数字表示最初采用的年份，对于修订版本而言，表示最近一次修订的年份。括号里的数字表示最近一次通过审批的年份，上标ε表示自从最后一次修订或通过审批以来的编辑性的修改。 1、适用范围 1.1这些测试方法涵盖了直流绝缘电阻率、体积电阻率和表面电阻率的测量步骤。通过试样、电极的几何尺寸和这些测量方法可以计算得到电绝缘材料的体积和表面电阻，同时也可以计算得到相应的电导率和电导。 1.2这些测试方法不适用测量适度导电的材料的电阻和电导。采用测试方法 D4496来表征这类材料。 1.3这个标准描述了测量电阻或电导的几种可替换的方法。最适合某种材料的测试方法是采用适用于该材料的标准ASTM测试方法，而且这种标准测试方法定义了电压应力的极限值和有限的通电时间，以及试样的外形和电极的几何形状。这些单个的测试方法能更好的表示出结果的精度和偏差。 1.4测试步骤出现在下列部分中：测试方法或步骤部分计算13 测试仪器和方法的选择7 清洁固体试样10.1 试样的处理11 屏蔽电极的有限区域附录X2 电极系统 6 影响绝缘电阻或电导测量的因素附录X1 湿度控制11.2 液体试样和电池9.4 精度和偏差15 电阻或电导测量的步骤12 参考文件 2 报告14 取样8 意义和使用 5 试样安装10 测试方法总结 4 专业术语 3

绝缘材料表面、体积电阻或电导的测试试样9 典型测试方法附录X3 1.5 这个标准并没有列出与其应用相关的所有安全方面的考虑。使用该标准的用户需要建立适当安全、健康的操作规范和确立使用前监管限制的适用范围。 2、参考文件 2.1 ASTM标准 D150 电绝缘固体的交流损耗特性和介电常数的测试方法 D374 电绝缘固体的厚度的测量方法 D1169 电绝缘液体的电阻率的测试方法 D1711 与电绝缘体相关的术语 D4496 适度导电材料的直流电阻和电导的测试方法 D5032 通过水甘油溶液保持恒定相对湿度的做法 D6054 处理测试用电绝缘材料的方法 E104 通过水溶液保持恒定的相对湿度的做法 3、术语 3.1 定义——下列定义来自于术语D1711中，并被应用到本标准所使用的术语中。 3.1.1 电导，绝缘，n——两电极之间（或试样中）总的体积和表面电流与两电极间直流电压之比。 3.1.1.1 讨论——绝缘体的电导是其电阻的倒数。 3.1.2 电导，表面，n——两电极间（试样表面）的电流与两电极间的直流电压之比。 3.1.2.1 讨论——（一些体积电导不可避免的包含在实际的测量中）表面电导是表面电阻的倒数。 3.1.3 电导，体积，n——两电极间试样体积范围内的电流与两电极间直流电压之比。 3.1.3.1 讨论——体积电导是体积电阻的倒数。 3.1.4 电导率，表面，n——表面电导乘以试样的表面尺寸比（电极间的距离除以电极的宽度，这规定了电流路径），如果两电极位于正方形材料的对边上，表面电导率在数值上等于两电极间的表面电导。 3.1. 4.1 讨论——表面电导率用西门子来表示，通常为西门子/平方（正方形材料的尺寸与材料属无关）。表面电导率是表面电阻率的倒数。 3.1.5 电导率，体积，n——体积电导乘以试样的体积尺寸比（电极间的距离除以电极的截面积），如果电极位于单位立方体相对的面上，体积电导率在数值上等于两电极间的体积电导。

电阻率

电阻率电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件（常温下20°C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度有关。电阻率在国际单位制中的单位是Ω·m，读作欧姆米，简称欧米。常用单位为“欧姆·平方毫米”。定义在温度一定的情况下，有公式R=ρl/s其中的ρ就是电阻率，l为材料的长度，S 为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，而与其截面积成反比。电阻率（resistivity）是用来表示各种物质电阻特性的物理量。在温度一定的情况下，有公式其中的ρ就是电阻率，L为材料的长度，S为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，即在材料和横截面积不变时，长度越长，材料电阻越大：而与材料横截面积成反比，即在材料和长度不变时，横截面积越大，电阻越小。由上式可知电阻率的定义为：推导公式：单位国际单位制中，电阻率的单位是欧姆·米(Ω·m或ohmm)，常用单位是欧姆·毫米和欧姆·米。计算公式

电阻率的计算公式为： ρ为电阻率——常用单位Ω·m S为横截面积——常用单位㎡ R为电阻值——常用单位Ω L为导线的长度——常用单位m 电阻率的另一计算公式为： ρ为电阻率——常用单位Ω·mm2/m E为电场强度——常用单位N/C J为电流密度——常用单位A/㎡（E，J 可以为矢量）影响电阻率的外界因素电阻率不仅与材料种类有关，而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时，ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1+at)，式中ρ1与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率的温度系数，与材料有关。锰铜的α约为1×10-1/℃(其数值极小)，用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小，适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后，可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物，当温度降到几K或十几K(绝对温度)时，ρ突然减少到接近零，出现超导现象，超导材料有广泛的应用前景。利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质，可制成磁敏电阻或电阻应变片，分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力，在工程上获得广泛应用。

《测量金属丝的电阻率》的实验报告

《测量金属丝的电阻率》实验报告徐闻一中：麦昌壮一、实验目的 1.学会使用伏安法测量电阻。 2.测定金属导体的电阻率。 3.掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。二、实验原理设金属导线长度为l ，导线直径为d ，电阻率为ρ，则：由S l ρ R =，得： l R d l RS 42?==πρ。三、实验器材已知长度为50cm 的被测金属丝一根，螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。四、实验电路五、实验步骤 1.用螺旋测微器测三次导线的直径d ，取其平均值。

2.按照实验电路连接好电器元件。 3.移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。 4.观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U和电流I的值。 5.根据公式计算出电阻率ρ的值。六、实验数据 d/m U/V I/A R/Ωρ/Ω·m 第一次测量 2.80×10-4 5.00×10-17.8×10-2 6.41 1.97×10-7第二次测量 2.78×10-48.00×10-1 1.18×10-1 6.78 2.06×10-7第三次测量 2.82×10-4 1.00 1.46×10-1 6.84 2.18×10-7 七、实验结果 ρ平均=(1.97+2.06+2.18)÷3×10-7Ω·m=2.07×10-7Ω·m 八、实验结论金属丝的电阻率是2.07×10-7Ω·m。

九、【注意事项】 1．本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电访必须采用电流表外接法 2．实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待洲金属导线的两端 3．测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度．测量时应将导线拉直． 4．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置 5．在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用0～0．6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大． 6.求R的平均值可用两种方法：第一种是用R＝U／I算出各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（U－I图线）的斜率来求出．若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．十、误差分析 1.测金属丝直径时会出现误差，通过变换不同的位置和角度测量，然后再求平均值方法，达到减小误差的目的； 2.测金属丝长度时出现的误差，一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度； 3.电压表、电流表读数时会出现偶然误差； 4.不论是内接法还是外接法，电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；本实验中，由于金属丝的电阻不太大，应采用电流表外接法测电阻； 5.电流过大，通电时间过长，会使电阻丝发热导致电阻发生变化，产生误差

数字式电阻测量仪(完整版)

单片机原理及应用课程设计报告设计题目：数字式电阻测量仪学院专业班级姓名学号指导教师申明 2011 年秋季学期

摘要本设计电阻测量是利用A/D转换原理，将被测模拟量转换成数字量,并用数字方式显示测量结果的电子测量仪表。通常测量电阻都采用大规模的A/D转换集成电路，测量精度高，读数方便，在体积、重量、耗电、稳定性及可靠性等方面性能指标均明显优于指针式万用表。其中，A/D转换器将输入的模拟量转换成数字量，逻辑控制电路产生控制信号，按规定的时序将A/D转换器中各组模拟开关接通或断开，保证A/D 转换正常进行。A/D转换结果通过计数译码电路变换成ASCII码，最后驱动显示器显示相应的数值。本系统以单片机AT89C51为系统的控制核心,结合A/D转换芯片 AT89C51设计一个电阻测量表，能够测量一定数值之间的电阻值，通过LCD液晶显示。具有读数据准确，测量方便的特点。关键词：单片机(AT89C51)；电压；A/D转换；TLC548

目录设计要求 (1) 1 电路的论证与对比 (1) 1.1 方案一 (1) 1.2 方案二 (2) 1.3 方案的对比与比较 (2) 2 系统硬件电路设计 (2) 2.1 CPU时钟 (2) 2.2 A/D转换电路模块 (2) 2.2.1主要性能 (3) 2.2. 2 TLC548芯片的组成原理.................. 错误！未定义书签。 2.2.3 TLC548引脚功能 (5) 2.3 主控芯片AT89C51模块 (5) 2.3.1主要功能特性 (6) 2.3.2 主要引脚功能 (7) 2.4 显示控制电路的设计及原理 (9) 3程序设计 (10) 3.1 初始化程序 (10) 3.2主程序 (10) 3.3显示子程序 (11) 3.4 A/D转换测量子程序 (144) 4系统调试与分析 (15) 5元器件清单 (17) 6 总结与致谢 (17) 7 参考文献 (18) 附一：原理图 ............................................................