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浅析探针台电阻测试精度需要注意的几大要素

 发布时间:2023-01-06 点击量:44
  今天我们来聊下探针台电阻测试精度需要注意的几大要素,一般在我们通过手动探针台或半自动探台进行样品试样电阻率及电阻值测试时通常会遇到两次测试的数据不一致,这可能不只与量测设备探针台有关,这可能由于两次量测时的环境有着区别,如温湿度,外界干扰等,关于电阻率及电阻测试时可能影响测量数值的几个因素:
  一、是探针测试时环境温湿度,一般情况下材料的电阻值会随测试环境温湿度的升高而减小,也就是说,表面电阻(率)对环境湿度要求是比较敏感的,而电阻(率)则对温度较为敏感,在湿度增加时,表面泄漏也就增大,体电导电流也会随之增加,温度升高时,载流子的运动速率加快,这时介质材料的吸收电流和电导电流也会相应增加,根据数据的整理分析,一般介质在70C 时的电阻值仅有20C 时的10%,所以我们在使用探针台量测材料的电阻时,需要做到说明试样与环境达到平衡的温湿度,这样才可以保证们所得到的数值是准备并且一致的。
  二、测试电压有关,介质材料的电阻(率)值一般不能在很宽的电压范围内保持不变,即欧姆定律对此并不适用,在常温条件下及较低的电压范围内,电导电流随外加电压的增加而线性增加,材料的电阻值保持不变,超过一定电压后,由于离子化运动加剧,电导电流的增加远比测试电压增加的快,材料呈现的电阻值迅速降低,因此我们可以看出在外加测试电压越高,材料的电阻值越低,以致在不同电压下测试得到的材料电阻值可能有较大的差别,另外导致材料电阻值变化的决定因素是测试时的电场强度,而不是测试电压,对相同的测试电压,若测试电极之间的距离不同,对材料电阻率的测试结果也将不同,正负电极之间的距离越小,测试值也越小。
  三、与测试时间有关, 我们用一定的直流电压对被测材料加压时,被测材料上的电流不是瞬时达到稳定值的,而是有衰减过程,在加压的同时,流过较大的充电电流,接着是比较长时间缓慢减小的吸收电流,最后达到比较平稳的电导电流,被测电阻值越高,达到平衡的时间则越长,所以测量时为了正确读取被测电阻值,应在稳定后读取数值或取加压一段时间后的读数值,以1分钟准备;另外,高绝缘材料的电阻值还与其带电的历史有关,为准确评价材料的静电性能,在对材料进行电阻(率)测试时,应首先对其进行消电处理,并静置一定的时间,静置时间可取5-10 分钟,然后再按测量程序测试;通常情况,对一种材料的测试,至少应随机抽取3~5 个试样进行测试,以其平均值作为测试结果。
  四、与测试设备的泄漏精度有关,所以在测试过程中,线路中绝缘电阻不高的连线,往往会不适当地与被测试样、取样电阻等并联,对测量结果可能带来较大的影响;所以为了减小测量误差,应采用保护技术,在漏电流大的线路上安装保护导体,以基本消除杂散电流对测试结果的影响;高电压线由于表面电离,对地有一定泄漏,所以尽量采用高绝缘、大线径的高压导线作为高压输出线并尽量缩短连线,杜绝电晕放电;采用聚乙烯、聚四氟乙烯等绝缘材料制作测试台和支撑体,以避免由于该类原因导致测试值偏低。
  五、与外界干扰有关,高绝缘材料加上直流电压后,通过试样的电流是很微小的,极易受到外界干扰的影响,造成较大的测试误差,热电势、接触电势一般很小,可以忽略;电解电势主要是潮湿试样与不同金属接触产生的,大约只有20mV,况且在静电测试中均要求相对湿度较低,在干燥环境中测试时,可以消除电解电势。所以外界干扰主要是杂散电流的耦合或静电感应产生的电势,探针台在测试电流小于10-10A 或测量电阻超过1011 欧姆时;被测试样、测试电极和测试系统均应采取严格的屏蔽措施,消除外界干扰带来的影响。
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