电阻值与电阻率的测量详解
图1-3(a、b)所示的两种测量方法所得结果都是近 似的;
具体采用哪一种连接方式,取决于由被测电阻阻值所 决定的测量准确度。
造成的误差为:
rRx
R测Rx RV RV
(图 13, a)
rRx
RA Rx
(图13,b)
两种接法的误差计算
图(a)
R测=Rx=
分类一 低阻≤10Ω 中阻 10Ω~ 106Ω 高阻 ≥107Ω
分类二 超低阻 10-12Ω~ 10-7Ω 低阻 10-6Ω~ 10Ω 中阻 10Ω~ 106Ω 高阻 107Ω~ 1012Ω 超高阻 1013Ω~ 1019Ω
万用表
1.1 电阻与电阻率的概念
电阻的构成
1984。
参考资料2
国标、国军标以及美军标等标准; 论文; 多利用搜索引擎。
Ch1.1电阻值与电阻率的测量
1.1 电阻与电阻率的概念 电阻的概念
R,指直流电阻,即在 电子元器件或材料两端 施加一直流电压U与其 所通过的稳态电流I之比 值。
R U I
1.1 电阻与电阻率的概念 电阻的分类
中阻的测量
中阻的测量是电阻测量的基础。
包括:电流电压测量法、电桥测量法、补偿 测量法。
以电桥测量法为主。
电桥法最突出的优点是精度较高。
电流电压法测(伏安法)
工具:电压表和电流表
方法:测量施加在样品 上的直流电压U和通过 样品的稳态电流Ix。
Rx
U Ix
得到:样品的电阻Rx。
V Ix
r R x= R 测 R xR x= Ix I + V IV V IVIx V + IV R R 测 V R R V x
图(b)
V R测=I
Vx
VA I
R
x=
Vx I
rRx
= R测 Rx Rx
= RA Rx
具体的操作,可参见图1-4,
当R测<√RVRA时,采用图13(a);
《电子材料与元器件测试技术》
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内容简介
什么是电子材料?
电子材料是指在电子技术和微电子技术中使用的材料,包括介电材料、半导 体材料、压电与铁电材料、导电金属及其合金材料、磁性材料、光电子材料以及 其他相关材料。
什么是电子元器件?
电子元器件是元件和器件的总称。电子元件:指在工厂生产加工时不改变分子成 分 的成品。如电阻器、电容器、电感器。它对电压、电流无控制和变换作用, 所以又称无源器件。电子器件:指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品。例 如晶体管、电子管、集成电路。对电压、电流有控制、变换作用,所以又称有源 器件。
测量必须研究的两个基本问题: 如何才能测量出来?(测试方法、测量设备) 如何才能测得准确?(测试技术)
参考资料1
教材: 李能贵,电子材料与元器件测试技术,上海科
学技术出版社 1987
参考书: 周东祥、潘晓光,电子材料与元器件测试技术,
华中理工大学出版社,1994; 李远等,压电与铁电材料的测量,科学出版社 ,
V
RV
A l
V
EV JV
表面电阻率
沿材料表面电流方向的 直流电场强度ES和单位 宽度通过的表面电流a 之比。符号是ρS 。
对于平板试样,可采用 刀形电极测量表面电阻 率。若不考虑体积电流 的影响,ρS如右所示。 其中b为电极宽度,h为 电极间距离。
S
ES a
S
RS
b h
表面电阻率和体积电阻率
电阻率的概念
单位长度上所承受的直 流电压(即直流电场强 度E)与单位面积所通 过的稳态电流(即电流 密度J)之比。符号为ρ.
E
J
体积电阻率
体积电阻率ρV是沿着体 积电流方向的直流电场 强度与稳态电流密度之 比。
对于平板试样。其中A 是电极面积(m2);l 是电极间的距离,即试 样厚度(m)
采很用大图的1情-3况(。b)适应于Rx
分析
结论:内阻大的电压表和内阻小的电流表对 于高精度的测量是有益的。
现状:一般的电功仪表很难满足高精度的要 求。
解决:多采用运放来构成内阻很大的电压表 和内阻很小的电流表。
运放的特点
一个理想的运放满足以下条件:
1.2 电阻与电阻率的测量
低阻、中阻、高阻的例子
电阻器的阻值,几欧到几十兆欧,属于中阻; 绝缘介质材料的绝缘电阻,属于高阻; 电阻器的引线帽与电阻基体间的接触电阻,
电位器电刷与基体触点的接触电阻,很小, 小到百分之几欧或千分之几欧,属于低阻。
测量对象的多样性决定了测试方法的多样性。
中阻的测量
对绝缘材料而言, 表面电阻率是绝缘材料抵抗表面漏泄电流的能力. 体积电阻
率是绝缘材料抵抗体内漏泄电流的能力.
表面电阻率、体积电阻率越高, 漏泄电流越小, 材料的导电性 能越差.
体积电阻率可作为选择绝缘材料的一个参数(电阻率随温度 和湿度的变化而显著变化)。体积电阻率的测量常常用来检 查绝缘材料是否均匀,或者用来检测那些能影响材料质量而 又不能用其他方法检测到的导电杂质。
当R测>√RVRA时,采用图13(b);
当R测=√RVRA时,两种方式 所造成的误差相等,可任意 选择。
rRx
Rx R测......(图 13, a) RV RV
rRx
R测Rx RV RV
(图 13, a)
图1-3(a)适应于Rx很小 的情况;
rRx
RA Rx
(图13,b)
表面电阻率和体积电阻率
表面电阻率在很大程度上取决于材料的表面状态。当表面吸 附着半导体杂质和水分时,将明显地影响表面电阻率的大小。 它是一个有关材料表面污染特性(或程度)的参数。
因为体积电阻总是要被或多或少地包括到表面电阻的测试中 去,因此只能近似地测量表面电阻。通常都以体积电阻率作 为衡量材料电性能的参数之一。
因为流过待测样品 (DUT)的电流可分为 表面电流IS和体积电流 IV,所以DUT的电阻也
RS
U IS
可以分为表面电阻RS和
体积电阻RV.。
对于电子元器件,所测 得的电阻是总电阻。
RV
U IV
电阻率
为什么要引入电阻率?
电阻与材料的性能、尺寸大小和形状 有密切关系,阻值大小不能反映材料本身 的特性,所以引入电阻率的概念。