工業(yè)絕緣材料體積電阻率試驗儀

電阻率是半導(dǎo)體材料最重要的特性參數(shù)之一，通過對其測量，可以掌握樣品中雜質(zhì)濃度的分布情況。因此，在半導(dǎo)體工業(yè)中，必須快速、準(zhǔn)確地對硅晶圓片電阻率進行測量和分檔。 本文首先詳細分析了四探針電阻率測試原理，在比較了幾種測試方法的基礎(chǔ)上，確立了矩形四探針法，與國內(nèi)廠家現(xiàn)在普遍采用的直線四探針法相比，用矩形四探針法可以獲得更小的測量微區(qū)，而且其游移偏差也小于直線四探針測量所產(chǎn)生的偏差。 在此基礎(chǔ)之上，將直流四探針測試方法與嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合，設(shè)計出數(shù)字化智能四探針電阻率測試儀，詳細說明了各部分電路的組成及功能，以及相應(yīng)的軟件設(shè)計。該系統(tǒng)依據(jù)直流四探針法原理，采用由16位單片機MSP430控制的高穩(wěn)定度可編程恒流源電路和低溫漂、低噪聲可編程放大器電路，以及自動量程轉(zhuǎn)換電路等部分構(gòu)成測量回路，使得該儀器能夠自動識別待測樣品的電阻率，并根據(jù)電阻率大小自動切換量程，既可以獨立工作，又可以通過RS-232接口與PC機通信，大大提高了該測試儀的數(shù)據(jù)處理能力和測量精度，而且操作十分方便高效。該測試儀有較高的實用價值和發(fā)展前

景。

電線電纜電阻檢測方法

（一）直流電阻檢測

相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)中有明確的規(guī)定：電線電纜的直流電阻須以每千米的導(dǎo)體電阻作為比較的基準(zhǔn)，所測得的電線電纜的直流電阻數(shù)據(jù)必須先換算成20℃的溫度下每千米的直流電阻值。將測得的直流電阻數(shù)值換算成20℃條件下的直流電阻值后，其數(shù)值若小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，那么該電線電纜樣品即為合格產(chǎn)品，反之則屬于不合格產(chǎn)品。

目前國內(nèi)相關(guān)部門通常采用電橋法和電流法兩種方法來測定電線電纜的直流電阻。電橋法的測量范圍比較窄，可分單臂電橋法和雙臂電橋法，當(dāng)電線電纜的電阻值約為1以上時采用單臂電橋法；當(dāng)電線電纜電阻值小于1時則采用雙臂電橋法。電流法又稱為微歐計法，其原理是根據(jù)電線電纜電阻值的大小，采用恒流源輸出不同的恒定電流，然后精確測量被測電線電纜兩端的電壓，所測得的數(shù)據(jù)按照歐姆定律運算即可得出所測電線電纜的直流電阻。電流法可以輸出不同的電流，因而其測量范圍相對較寬。

（二）絕緣電阻檢測。

電線電纜的絕緣電阻測量值必須換算成每千米的絕緣電阻值，與直流電阻所不同的是，絕緣電阻值與電線電纜的長度成反比；低壓電線電纜的絕緣電阻檢測時的測量電壓有100V、250V、500V和1000V四種，其中100V和500V的檢測電壓在質(zhì)檢部門檢測時使用比較廣泛；所測電線電纜的長度無明確規(guī)定，但為了測量和計算方便，一般取10m進行測量。測量前的充電時間一般為1分鐘。

電線電纜的絕緣電阻檢測一般采用電壓電流法，又稱為高阻計法。有的電線電纜具有金屬保護套，有一定的屏蔽功能，對于這種電線電纜的絕緣電阻測量大多測量導(dǎo)體對金屬套或屏蔽層或鎧裝層之間的絕緣電阻；而對于無金屬護套的電線電纜，測量其絕緣電阻值時，須先將所測電線電纜浸入水中，然后測導(dǎo)體與水之間的絕緣電阻，且檢測時所測試樣須保持與水溫的配套。

國內(nèi)目前開發(fā)了一種直流電阻絕緣電阻測試儀ZZJ3D，該測試儀操作簡單，測量全過程可由計算機控制，精確度和穩(wěn)定性都遠高于傳統(tǒng)的檢測設(shè)備。

（三）工頻耐壓檢測?！?/span>

工頻耐壓一般采用交流電壓進行檢測。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：所用交流電壓因為頻率在49Hz～61Hz之間的近似正弦波；對于電線電纜額定電壓為450/750V的產(chǎn)品，當(dāng)絕緣厚度≦0.6mm時采用1500V高壓；當(dāng)絕緣厚度≧0.6mm時采用2000V高壓，加壓5分鐘，若所測電線電纜試樣不發(fā)生擊穿或閃絡(luò)即為合格產(chǎn)品，反之則不合格。比如，有種規(guī)格為60227IEC53（RVV）300/500V32.5的樣品需要打耐壓，那么我們就要把第1芯接高壓對水，接著把第2芯接高壓對水，然后把第3芯接高壓對水，最后需要全部3芯接高壓對水各打1次耐壓，總共需要打4次耐壓。

（四）機械性能檢測。

機械性能主要是指電線電纜老化前后的抗拉力大小。相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：使用強制通風(fēng)老化箱制取老化后的電線電纜試樣，檢測時取樣應(yīng)盡可能靠近未老化的部分。機械性能的檢測一般直接采用電子拉力測量儀器進行測定。先用測厚儀精確測定所測電線電纜中間部位的寬度和厚度，然后將試樣放在鼓風(fēng)干燥箱中人工老化，再用電子拉力機進行測量，記錄電線電纜拉伸斷裂時的伸長距離和最大抗拉應(yīng)力的大小，用所得數(shù)據(jù)就可計算出所測電線電纜老化前后的抗張強度和斷裂伸長率，與該產(chǎn)品的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對比即可判斷其是否合格。

（五）其它檢測項目及檢測方法。

除上述主要的檢測項目外，還有絕緣厚度的檢測、尺寸和標(biāo)志的檢測以及護套厚度的檢測等項目，這些一般都可以采用一些較為簡單的測量儀器或人工檢查即可。絕緣厚度是指除去絕緣層上的所有保護層后的厚度，用投影儀和讀數(shù)顯微鏡測定，將測量數(shù)據(jù)取平均值后與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定相比較，所測平均值必須大于規(guī)定值才為合格產(chǎn)品。外形尺寸可以用投影儀或是繞包帶測量，橢圓度測量方法是在圓形護套電纜同一橫截面上測得任意兩點外徑，取其差值，然后用差值與電纜標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定平均外徑比不能超過15%。我國電線電纜的標(biāo)志的不合格率很高，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：電線電纜的標(biāo)志須具有連續(xù)性和耐擦性，且具有較高的清晰度，其中耐擦需要用科研脫脂棉沾酒精輕輕地來回擦拭10次，印字清晰即是合格。

具有精度高、顯示迅速、性好穩(wěn)定、讀數(shù)方便， 適用于防靜電產(chǎn)品如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防靜電活動地板等電阻

編輯

體積電阻率表面電阻率測定儀ZST-121采用了美國In公司的大規(guī)模集成電路,使儀器體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高。 編輯

工業(yè)絕緣材料體積電阻率試驗儀工作原理：

根據(jù)歐姆定律，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統(tǒng)的高阻計的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。從歐姆定律可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無窮大時，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。

 本臺電阻率測試儀是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以，即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對其結(jié)果影響不大，其測量精度很高()，從理論上講其誤差可以做到零，而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。