JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀
產品分類: 半導體材料設備
JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀(一) JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀簡介 JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀為用于金屬材料的電阻可視化檢測設計,由于銀、銅、金、鋁等具有較好導電性,這些金屬材料在日常使用體積范圍時其電阻值就已經很低,通過下圖可對其有簡單概念,當金屬材料為長度10cm絲材時,1mΩ材料電阻值對應的材料截面積(圖中數值為直徑,單位mm)示意
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(一) JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀簡介
JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀為用于金屬材料的電阻可視化檢測設計,由于銀、銅、金、鋁等具有較好導電性,這些金屬材料在日常使用體積范圍時其電阻值就已經很低,通過下圖可對其有簡單概念,當金屬材料為長度10cm絲材時,1mΩ材料電阻值對應的材料截面積(圖中數值為直徑,單位mm)示意圖:
當材料導電截面積更大時電阻值更低,測試儀主要針對這類低電阻測試進行優化,對純金屬及其合金材料的導電性(電阻/電阻率/電導率)、進行高精度、連續監測,并在此基礎上對電阻溫度系數(電阻-溫度關系)、 電阻應變靈敏系數(電阻-力關系)、接觸壓力-接觸電阻關系等衍生出不同用途的測量系統。測試系統由實驗架臺(或夾具)、測試機箱、計算機、測控軟件等組成。
測試儀測量范圍能到MΩ,也可用于部分半導體材料的測量。測量對象包括純金屬或合金的絲材、帶材、管材、片材等具有規則截面積的導體或半導體,樣品也包括厚膜及薄膜導電膜,及可使用四端點測試夾具的半導體塊體材料。
由于電阻率是材料的基本屬性,與材料純度有緊密關系,除用于導電性測量外,也可以做為材料純度的物理判定手段之一。是目前金屬材料研究的科研設備 。
配用夾具
絲帶材檢測夾具:用于直徑1mm以下的細絲及窄薄帶材測量,夾頭鍍金,檢測長度可調,樣品快速裝夾絲帶材檢測夾具:用于直徑1mm以下的細絲及窄薄帶材測量,夾頭鍍金,檢測長度可調,樣品快速裝夾
細絲檢測夾具:用于直徑0.1mm以下的超細絲測量,夾頭鍍金,檢測長度固定,樣品快速裝夾
四探針檢測頭:單邊線四探針檢測探頭,間距1mm,用于薄膜、厚膜及半導體電阻率測量
帶材檢測夾具:用于厚1mm、寬20mm以下的帶材測量,檢測長度固定,夾頭鍍金,檢測長度可調,快速裝夾配用軟件
(二)參考標準:
GB/T 351-2019 金屬材料電阻率測量方法
GB/T 6146-2010 精密電阻合金電阻率測試方法
GB/T 3048.2-2007 電線電纜電性能試驗方法 第2部分:金屬材料電阻率試驗
(三)主要特點
1. 四線法電阻測試,消除接觸電阻和引線電阻誤差
2. 軟件同步顯示檢測輸出時基曲線,測試效果一目了然
3. 高精度恒流源,帶最大電流限制,避免自熱效應,保障測量精度
4. 軟件中可同時進行數據采集和數據處理,結果可打印,數據可導出
(四) 主要技術指標
技術指標 | 技術參數 |
測試通道數: | 1 |
測量模式: | 四端點測量/恒流源 |
電阻量程: | 2MΩ-2mΩ(十倍率),400uΩ |
電阻分辨率: | 0.001uΩ (@400uΩ) |
測試精度: | ±0.1% |
最高輸出電壓: | 9V DC |
供電電源: | 220V ±10%/50Hz |
最大功耗: | 60W |
(四)金屬導電性
金屬材料由于晶格間具有可自由移動的電子,均具有良好的導電性能,按照導電性能排序,一些常用材料的參數如下表:
材料名稱 | 符號 | 電阻率(μΩ.cm | 電阻溫度系數(1/℃ | 熔點(℃) | 沸點(℃) | 密度(g/cm3) |
銀 | Ag | 1.59 | 0.0038 | 961 | 2210 | 10.49 |
銅 | Cu | 1.67 | 0.0039 | 1083 | 2959 | 8.96 |
金 | Au | 2.35 | 0.0032 | 1063 | 2970 | 19.32 |
鋁 | Al | 2.65 | 0.0043 | 660 | 2450 | 2.7 |
鋅 | Zn | 5.92 | 0.0042 | 420 | 906 | 7.13 |
鐵 | Fe | 9.71 | 0.0065 | 1537 | 3000 | 7.87 |
鉑 | Pt | 10.6 | 0.0039 | 1769 | 4530 | 21.45 |
錫 | Sn | 11.0 | 0.0047 | 232 | 2270 | 7.3 |
鈦 | Ti | 42.0 | 0.0041 | 1668 | 3260 | 4.51 |
錳銅 | Cu85Mn12Ni2 | 48.2 | 0.000002 | - | - | - |
康銅 | Cu55Ni45 | 49 | 0.00003 | - | - | - |
鎳鉻 | Fe45Ni35Cr20 | 100 | 0.0004 | - | - | - |
金鈀鐵鋁 | AuPdFeAl | 216 | -0.000014 | - | - | - |
碳(高純) | C | 3500 | -0.0005 | 3727 | 4830 | 2.25 |
鍺(高純) | Ge | 0.6 Ω.m | -0.048 | 937 | 2830 | 5.323 |
硅(高純) | Si | 2300 Ω.m | -0.075 | 1410 | 4830 | 2.25 |
* 主要數據來源《二元合金狀態圖集》《貴金屬》等,環境溫度為20℃
電阻率計算
電阻率為材料的固有特性之一,絲材或截面積均勻的金屬可以利用下面的公式計算電阻/電阻率:

軟件幾個主要界面,雙擊可顯示原圖。
(五) 相關資料
四端法電阻測量
四端法也稱為四線法或開爾文法,指的是用一對導線連接一電流源,另一對導線將被測電阻的電壓引入數字多用表進行測量,其測試原理如下圖所示 :
Ux為對應測試點得到的電壓信號, R1、R3、R4、R6分別為四段測量導線的電阻值及與樣品的接觸電阻,R2、R5為電源(I+/I-)導線端與測量(U+/U-)導線端間的樣品電阻, 由于測量端放大器輸入阻抗遠大于被測電阻Rx, 而R3、R4較小,測量導線上的壓降可以忽略不計,R1、R2、R5、R6雖然在測試電流回路中,但測量僅以測量端為準,其壓降不會出現在測量結果中。 因而,四端法測電阻能夠消除接觸電阻和引線電阻的影響。
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