今天我們來(lái)聊下
探針臺(tái)電阻測(cè)試精度需要注意的幾大要素,一般在我們通過(guò)手動(dòng)探針臺(tái)或半自動(dòng)探臺(tái)進(jìn)行樣品試樣電阻率及電阻值測(cè)試時(shí)通常會(huì)遇到兩次測(cè)試的數(shù)據(jù)不一致,這可能不只與量測(cè)設(shè)備探針臺(tái)有關(guān),這可能由于兩次量測(cè)時(shí)的環(huán)境有著區(qū)別,如溫濕度,外界干擾等,關(guān)于電阻率及電阻測(cè)試時(shí)可能影響測(cè)量數(shù)值的幾個(gè)因素:
一、是探針測(cè)試時(shí)環(huán)境溫濕度,一般情況下材料的電阻值會(huì)隨測(cè)試環(huán)境溫濕度的升高而減小,也就是說(shuō),表面電阻(率)對(duì)環(huán)境濕度要求是比較敏感的,而電阻(率)則對(duì)溫度較為敏感,在濕度增加時(shí),表面泄漏也就增大,體電導(dǎo)電流也會(huì)隨之增加,溫度升高時(shí),載流子的運(yùn)動(dòng)速率加快,這時(shí)介質(zhì)材料的吸收電流和電導(dǎo)電流也會(huì)相應(yīng)增加,根據(jù)數(shù)據(jù)的整理分析,一般介質(zhì)在70C 時(shí)的電阻值僅有20C 時(shí)的10%,所以我們?cè)谑褂?strong>探針臺(tái)量測(cè)材料的電阻時(shí),需要做到說(shuō)明試樣與環(huán)境達(dá)到平衡的溫濕度,這樣才可以保證們所得到的數(shù)值是準(zhǔn)備并且一致的。
二、測(cè)試電壓有關(guān),介質(zhì)材料的電阻(率)值一般不能在很寬的電壓范圍內(nèi)保持不變,即歐姆定律對(duì)此并不適用,在常溫條件下及較低的電壓范圍內(nèi),電導(dǎo)電流隨外加電壓的增加而線性增加,材料的電阻值保持不變,超過(guò)一定電壓后,由于離子化運(yùn)動(dòng)加劇,電導(dǎo)電流的增加遠(yuǎn)比測(cè)試電壓增加的快,材料呈現(xiàn)的電阻值迅速降低,因此我們可以看出在外加測(cè)試電壓越高,材料的電阻值越低,以致在不同電壓下測(cè)試得到的材料電阻值可能有較大的差別,另外導(dǎo)致材料電阻值變化的決定因素是測(cè)試時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度,而不是測(cè)試電壓,對(duì)相同的測(cè)試電壓,若測(cè)試電極之間的距離不同,對(duì)材料電阻率的測(cè)試結(jié)果也將不同,正負(fù)電極之間的距離越小,測(cè)試值也越小。
三、與測(cè)試時(shí)間有關(guān), 我們用一定的直流電壓對(duì)被測(cè)材料加壓時(shí),被測(cè)材料上的電流不是瞬時(shí)達(dá)到穩(wěn)定值的,而是有衰減過(guò)程,在加壓的同時(shí),流過(guò)較大的充電電流,接著是比較長(zhǎng)時(shí)間緩慢減小的吸收電流,最后達(dá)到比較平穩(wěn)的電導(dǎo)電流,被測(cè)電阻值越高,達(dá)到平衡的時(shí)間則越長(zhǎng),所以測(cè)量時(shí)為了正確讀取被測(cè)電阻值,應(yīng)在穩(wěn)定后讀取數(shù)值或取加壓一段時(shí)間后的讀數(shù)值,以1分鐘準(zhǔn)備;另外,高絕緣材料的電阻值還與其帶電的歷史有關(guān),為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)材料的靜電性能,在對(duì)材料進(jìn)行電阻(率)測(cè)試時(shí),應(yīng)首先對(duì)其進(jìn)行消電處理,并靜置一定的時(shí)間,靜置時(shí)間可取5-10 分鐘,然后再按測(cè)量程序測(cè)試;通常情況,對(duì)一種材料的測(cè)試,至少應(yīng)隨機(jī)抽取3~5 個(gè)試樣進(jìn)行測(cè)試,以其平均值作為測(cè)試結(jié)果。
四、與測(cè)試設(shè)備的泄漏精度有關(guān),所以在測(cè)試過(guò)程中,線路中絕緣電阻不高的連線,往往會(huì)不適當(dāng)?shù)嘏c被測(cè)試樣、取樣電阻等并聯(lián),對(duì)測(cè)量結(jié)果可能帶來(lái)較大的影響;所以為了減小測(cè)量誤差,應(yīng)采用保護(hù)技術(shù),在漏電流大的線路上安裝保護(hù)導(dǎo)體,以基本消除雜散電流對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響;高電壓線由于表面電離,對(duì)地有一定泄漏,所以盡量采用高絕緣、大線徑的高壓導(dǎo)線作為高壓輸出線并盡量縮短連線,杜絕電暈放電;采用聚乙烯、聚四氟乙烯等絕緣材料制作測(cè)試臺(tái)和支撐體,以避免由于該類原因?qū)е聹y(cè)試值偏低。
五、與外界干擾有關(guān),高絕緣材料加上直流電壓后,通過(guò)試樣的電流是很微小的,極易受到外界干擾的影響,造成較大的測(cè)試誤差,熱電勢(shì)、接觸電勢(shì)一般很小,可以忽略;電解電勢(shì)主要是潮濕試樣與不同金屬接觸產(chǎn)生的,大約只有20mV,況且在靜電測(cè)試中均要求相對(duì)濕度較低,在干燥環(huán)境中測(cè)試時(shí),可以消除電解電勢(shì)。所以外界干擾主要是雜散電流的耦合或靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電勢(shì),探針臺(tái)在測(cè)試電流小于10-10A 或測(cè)量電阻超過(guò)1011 歐姆時(shí);被測(cè)試樣、測(cè)試電極和測(cè)試系統(tǒng)均應(yīng)采取嚴(yán)格的屏蔽措施,消除外界干擾帶來(lái)的影響。