為測出電阻率ρ,必須測出電阻R攻堅克難、截面積S和長度L機遇與挑戰。S與L不難用各種量具測出,因此測電阻率的關(guān)鍵是測出電阻R相關。測量電阻可根據(jù)被測電阻值的大小和準(zhǔn)確度要求取得明顯成效,采用不同測量儀器和方法。測量大電阻(電阻值>105Ω)和中電阻(電阻值為1~105Ω)影響力範圍,準(zhǔn)確度要求不高時大力發展,常用兆歐表、萬用表等儀器測量雙向互動。半導(dǎo)體電阻的測量可用兩探針法集成技術、四探針法、高Q表法生產效率,范德堡法等創新的技術。其中四探針法應(yīng)用廣泛。測量準(zhǔn)確度要求較高的小電阻(電阻值<1Ω)或用電阻法研究和分析金屬與合金的組織結(jié)構(gòu)變化時更合理,就必須采用精密的電橋法或電位差計法進(jìn)行測量有序推進。下面介紹一下電橋法的測量方法。
單電橋法是應(yīng)用電壓降平衡原理顯著,通過標(biāo)準(zhǔn)電阻和已知電阻來求得被測電阻值深入開展。其測量線路如圖4.2-5所示。被測電阻Rx與標(biāo)準(zhǔn)電阻RN串聯(lián)需求,與此相對應(yīng)的并聯(lián)線路中串聯(lián)可調(diào)電阻R1和R2。這兩對并聯(lián)線路中的B點和D點間接有檢流計G,k'和R'是保護(hù)檢流計用的電鍵和電阻各方面,K2是接通檢流計用的開關(guān)堅定不移。電源由E供給,并有開關(guān)K1控制今年。在電橋設(shè)計上要使RN與Rx大致同數(shù)量級空間廣闊,R1與R2也相近。在測試過程中真諦所在,只需調(diào)節(jié)R1與R2研學體驗,使接通了的檢流計無電流通過結構不合理,電橋達(dá)到平衡狀態(tài),此時VAB=VAD深刻內涵,VBC=VDC,即可導(dǎo)出關(guān)系式
根據(jù)已知的RN競爭力,讀出調(diào)節(jié)電橋平衡時的R1和R2的值。由電橋線路可知推進一步,當(dāng)RN與Rx接近探索創新,并在調(diào)節(jié)時使R1與R2之比接近于1,則可提高被測電阻的精que度帶動擴大。由于單電橋法無需測出電壓和電流的值來求得Rx前來體驗,它克服了電壓一電流計法的缺點,故其精度較高實現了超越。但單電橋法所測量的被測電阻 RX,實際上包含了導(dǎo)線電阻和導(dǎo)線與接線柱間的借出去電阻發揮重要帶動作用。這種電阻稱為附加電阻。由此可見確定性,只有當(dāng)被測電阻比較大明確了方向,附加電阻引起的誤差可以忽略不計時,才能保證這種方法的精度意料之外。
圖4.2-5 單電橋原理示意圖
所以單橋法通常適用于測量阻值為1~10Ω的試樣必然趨勢。若被測電阻較小,特別當(dāng)被測電阻數(shù)量級接近附加電阻時橋梁作用,這些附加電阻引起的誤差就相當(dāng)大文化價值,因而得不到精que的結(jié)果。在這種情況下相貫通,應(yīng)使用雙電橋法增產。
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