體積電阻率 表面電阻測試儀

LST-121型固體絕緣材料體電阻率和表面電阻測試儀是按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1410-2006/IEC 60093:1980：《固體絕緣材料體電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法》研制的多用途綜合測量裝置，它可以測試固體絕緣材料體電阻率和表面電阻率，也可單獨(dú)作為超高電阻計(jì)或微弱電流表使用。

本測試儀特增設(shè)雙窗口同步顯示測試結(jié)果(電阻率或表面電阻)及測試條件(電壓或電流)功能

固體絕緣材料體電阻率和表面電阻測試儀主要由主機(jī)、高壓測試臺等部分組成。主機(jī)主要由高壓電源、數(shù)控可編程放大器、高分辨率ADC、鍵盤輸入、顯示驅(qū)動(dòng)及嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)組成。高壓測試臺主要由標(biāo)準(zhǔn)環(huán)形三電極和連接線等組成！對于小面積高阻薄膜類樣品方阻測試可以選配LST-121-F02型方阻探頭。體積電阻率 表面電阻測試儀

儀器所有參數(shù)設(shè)定、功能轉(zhuǎn)換全部采用數(shù)字化鍵盤輸入；具有零位、滿度自校功能；可自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換量程，測試結(jié)果由數(shù)字表頭直接顯示。儀器具有測量精度高、靈敏度高、穩(wěn)定性好、智能化程度高、結(jié)構(gòu)緊湊、測量簡便、讀數(shù)方便等特點(diǎn)。

本儀器適用于防靜電產(chǎn)品如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計(jì)算機(jī)房防靜電活動(dòng)地板等電阻值的檢驗(yàn)以及絕緣材料和電子電器產(chǎn)品的絕緣電阻測量。微弱電流測量如光電效應(yīng)和器件暗電流測量.

二、技術(shù)參數(shù)

1. 測量范圍、分辨率

測試電壓范圍U_X: 0.1V ～500V.

電阻測試范圍R_X: 1×10²Ω ～5×10¹³Ω，   分辨率1/2000, 

電流測試范圍I_X: 1.5× 10^-3A ～ 10× 10^-12A,分辨率1/2000。

體電阻率試范圍ρ_V: F_V×10²Ω-cm ～F_V×10¹²Ω-cm，F(xiàn)_V體電阻率修正系數(shù)1～99,默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)三電極F_V=23.76cm/h

表面電阻率測試范圍ρ_S: F_S×10³Ω/□～F_S×10¹⁷Ω/□，F(xiàn)_S表面電阻率修正系數(shù)1～99,默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)三電極F_S=34.55    lst-121                                                                             LST-121

2. 電阻量程劃分（電阻率要乘以相應(yīng)修正系數(shù)1～99）、測試條件及誤差等級

3. 可測半導(dǎo)體材料尺寸（以標(biāo)準(zhǔn)電極為）

直        徑：  測試臺直接測試方式 寬(W)×長(L)≥90mm×90mm，或直徑 Φ≥90mm

厚        度：  測試臺直接測試方式 厚度d≤2.5mm,   

4. 電源：

功耗：主機(jī)< 15W

輸入: 220V±10%   50Hz

5. 本儀器工作條件為：

溫    度：   0～35℃

相對濕度：   ≤60%

工作室內(nèi)應(yīng)無強(qiáng)電磁場干擾，不與高頻設(shè)備共用電源。

6. 外形尺寸：

主      機(jī)：  320mm（長）×320 mm（寬）×135mm（高）

高壓測試臺：  Φ=100mm（底座直徑）×80 mm（高）

三、工作原理

1. 測試原理：體電阻率和表面電阻率測試原理簡介如下：

注：詳細(xì)原理請參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1410-2006/IEC 60093:1980：《固體絕緣材料體電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法》

[1]體電阻率表面電阻率測量基本原理圖：

如下 圖1 固體絕緣材料電阻率測試原理圖

[2]體電阻率表面電阻率測量常用電極示意圖：

如下 圖2 標(biāo)準(zhǔn)平板樣品測試電極原理圖

如下 圖3 標(biāo)準(zhǔn)管狀樣品測試電極原理圖

[3]體電阻率表面電阻率測量計(jì)算公式：

[4]體電阻率表面電阻率測量重復(fù)性：

[5]體電阻率表面電阻率測量測試報(bào)告注意點(diǎn)：

[6]體電阻率表面電阻率測量快捷方式--標(biāo)準(zhǔn)測試電極時(shí)的修正系數(shù)：

當(dāng)測試樣品形狀和測試電極形式確定時(shí)，則樣品體電阻率或表面電阻率與體電阻的換算系數(shù)就是常數(shù)。本儀器不但可以直接測試顯示測試電壓測試電流值，還可以設(shè)定相應(yīng)換算系數(shù)值，就可以直接顯示樣品體電阻率或表面電阻率值。下是本機(jī)配備的測試三電極參數(shù)和測試樣品體電阻率或表面電阻率對應(yīng)修正系數(shù)：

  注：參照圖2，按以下修正系數(shù)，體電阻率終單位為Ω·cm表面電阻率為Ω/□

表3.1 環(huán)形三電極修正系數(shù)

 2. 電氣原理

LST-121型超高阻微電流測試儀原理方框圖如圖3.3所示。

圖3.3 LST-121原理方框圖

四、結(jié)構(gòu)特征

主機(jī)為儀器主要電氣部分所在，在其面板結(jié)構(gòu)特征和標(biāo)準(zhǔn)三電極組成如圖4.1所示。

圖4.1 LST-121面板特征和標(biāo)準(zhǔn)三電極組成示意圖

主機(jī)后蓋板設(shè)有交流220V電源插座和保險(xiǎn)絲座以及電源開關(guān)。

五、使用方法

ST2643型超高阻微電流測試儀能夠測量普通電阻器或絕緣材料的體電阻R_X（修正系數(shù)1.000），絕緣材料體電阻率ρ_V、表面電阻率ρ_S（后二項(xiàng)需調(diào)整不同的修正系數(shù)），也可用作為微電流測試儀。

5.1 操作概述

(1) 測試準(zhǔn)備（以體電阻率或表面電阻率測試為例）：

主機(jī)電源開關(guān)置于斷開位置，將電源插頭插入具有漏電保護(hù)斷路器的電源插座。打開主機(jī)電源，預(yù)熱半小時(shí)后，投入使用為宜！測試電極和測試樣品應(yīng)在測試前應(yīng)進(jìn)行清潔處理。

如圖4-1，將測試臺的線纜插頭與主機(jī)的輸入插座連接起來，連接方式按照測試需要電阻率或方阻，參照原理章節(jié)3.1和圖1。將電極與樣品良好接觸，注意三電極中圓柱電極、環(huán)型電極和平板電極要同軸放置，樣品置于平板電極之上和圓柱電極、環(huán)型電極之下，平板電極的絕緣板朝下。

   測試電壓量程選擇，一般選先選50V檔，對于測試結(jié)果大于高阻10⁶的再選其它檔。如100V或更高電壓，主要原則就是測試電流要有3位到4位顯示值。

圖  5-1A 設(shè)定參數(shù)           圖5-1B測試電流            圖5-1C測試電壓

 (2) 參數(shù)設(shè)定：

儀器開機(jī)默認(rèn)狀態(tài)為“設(shè)定” 模式，參照圖5.1A LST-121面板示意圖，右窗口右側(cè)“設(shè)定”模式燈亮，通過鍵盤輸入需要的修正系數(shù)。系數(shù)有效范圍為00.01～99.99，,當(dāng)前設(shè)定系數(shù)由右側(cè)窗口顯示。輸入完畢要按“確定”鍵保存。按鍵操作詳見下5.2節(jié)鍵盤輸入與窗口顯示規(guī)則說明，儀器默認(rèn)修正系數(shù)（F=1.000）, 對于儀器所配電極，測試體電阻率或表面電阻率參照表3.1查取系數(shù)F_V或F_S,對于其他非標(biāo)準(zhǔn)電極，參照原理章節(jié)3.3計(jì)算F_V或F_S

(3)測量：

設(shè)定完畢，按“模式”鍵，切換儀器到“測量”模式（電流或電壓）。按“啟動(dòng)”按鈕，啟動(dòng)高壓并開始測試，窗口左側(cè)顯示體電阻率或表面電阻率（具體由設(shè)定系數(shù)意思確定），右側(cè)窗口顯示測試電流或測試電壓，如圖5-1B圖5-1C，由“模式”按鍵選擇，右側(cè)狀態(tài)指示燈指示。由數(shù)字顯示窗直接讀出測量結(jié)果。

！ 面板鍵盤詳細(xì)操作規(guī)則請見“鍵盤輸入與窗口顯示規(guī)則說明”。

  （4）樣品的取出

首先按“停止”按鈕切斷高壓電源！再從儀器面板上UH和UL端拔掉高壓連接線，取出樣品！

5.2.鍵盤輸入與窗口顯示規(guī)則說明（請參見圖4.1 LST-121面板示意圖）

(1) 設(shè)定模式時(shí)鍵盤輸入與顯示規(guī)則

(2) 測量模式時(shí)鍵盤輸入與顯示規(guī)則

5.3.兩端子電阻器體電阻測試操作：

  對于兩端子電阻器體電阻R_X測量，利用“UH”作高壓輸出，經(jīng)電阻器，再由“I_i”端輸入構(gòu)成測試回路，“UL”端不用。

5.4.作為微電流表的測試操作：

  對于單獨(dú)作為微電流表的測量操作，利用“I_i”作電流輸入端，經(jīng)儀器，再由“UL”端輸出構(gòu)成測試回路，“UH”端不用。

5.5.作為小型薄膜方阻的測試操作：（選配LST-121-F02小型薄膜方阻測試探頭）

   如左圖5-2，對于外形尺寸較小10mmX10mm以下的高阻薄膜，測試方阻，ST2254-F01型標(biāo)準(zhǔn)電極因尺寸較大不好測試，可以選用小型LST-121-F02型環(huán)形電極探頭。

薄膜測試注意點(diǎn)，首先測試電壓盡量選用50V，高阻需要才選500V。特別是不可高壓未關(guān)閉就進(jìn)行探頭升降操作，這樣會(huì)在電極和薄膜接觸未穩(wěn)狀態(tài)時(shí)打火，灼傷或燒壞薄膜，引起測試不準(zhǔn)甚至測試不出數(shù)據(jù)！如圖所示。

圖5-2  LST-121-F02環(huán)形探頭

六.高壓高阻測試操作注意點(diǎn)：

     高壓高阻測量一定要嚴(yán)格按使用方法步聚進(jìn)行，否則有可能造成儀器損壞或電人。

6.1 禁止將“Rx”兩端短路，

以免微電流放大器受大電流沖擊損壞

6.2 在測試過程中不要隨意改動(dòng)測量電壓。

隨意改動(dòng)測量電壓可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器，而且有的材料是非線性的，即大范圍內(nèi)電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時(shí)由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會(huì)變化。測試電壓量程選擇，一般選先選50V檔，對于測試結(jié)果大于高阻10¹⁰的再選500V檔。再電壓檔位切換時(shí)，應(yīng)該先關(guān)閉高壓。

6.3 測量時(shí)從低次檔逐漸拔往高次檔

    測量時(shí)盡量用手動(dòng)方式，從低檔位逐漸拔往高檔，每撥一次稍停留至少1～2秒以使觀察顯示數(shù)字，當(dāng)被測體電阻大于儀器測量量程時(shí)，電阻表顯示“”，表示超量程，當(dāng)被測體電阻小于儀器測量量程時(shí)，電阻表顯示“”，表示欠量程，儀器超或欠量程時(shí)，量程指示燈和顯示數(shù)據(jù)會(huì)閃爍。此時(shí)應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高或更低的位置，當(dāng)儀器測量量程合適時(shí)，便停止閃爍，穩(wěn)定顯示數(shù)據(jù)，當(dāng)前的數(shù)字乘以檔位指示數(shù)量級指數(shù)即是被測值。當(dāng)有穩(wěn)定顯示數(shù)字時(shí)不要再往更高次檔撥，否測儀器會(huì)過量程，機(jī)內(nèi)保護(hù)電路開始工作，超或欠量程儀器測量準(zhǔn)確度會(huì)下降。!

6.4 大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會(huì)有一定變化而引起數(shù)字變化

由于本儀器的分辯率很高，因而會(huì)引起顯示值的末尾幾位數(shù)也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導(dǎo)電機(jī)理復(fù)雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數(shù)就夠了。

6.5 接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分

本儀表有三連根線:高壓線(紅/黑)和微電流測試線。在使用時(shí)要注意高壓線，開機(jī)后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。

6.6 測試過程中不能觸摸微電流測試端

微電流測試端怕受到大電流或人體感應(yīng)電壓及靜電的沖擊。所以在開機(jī)后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。

6.7 在測量高阻時(shí)，應(yīng)采用屏蔽盒將被測物體屏蔽.

在測量大于10¹⁰ Ω以上時(shí)，為防止外界干擾面而引起讀數(shù)不穩(wěn)。

6.8 每次測量完時(shí)應(yīng)將量程開關(guān)撥回“10³”檔再進(jìn)行下次測試

在測量時(shí)應(yīng)逐漸將量程開關(guān)撥到高阻檔，測量完時(shí)應(yīng)將量程撥回低檔。以確保下次量程處在低阻量程檔。