电阻率测量解释.pdf

是德科技 使用 B2985A/87A 进行绝缘材料 电阻率的测量 Keysight B2985A/B2987A 静电计/高阻表 技术概述 序言 Keysight B2985A 和 B2987A 静电计/高阻表通过在前面板上提供精确的电 阻或电流随时间的变化信息，简化了绝缘材料表面电阻率和体积电阻率的 表征。 您可用 Keysight 16008B 电阻盒对薄膜或片状材料的表面电阻率或体积电 阻率进行测量，还能用定制的电阻率测量夹具来测量其他形状的样品。 Keysight B2985A 和 B2987A 静电计/高阻表具有独一无二的 10 aA (0.01 fA) 电 流测量分辨率，使用内置的 1000 V 电压源可测量最高 10 PΩ?(10 16 Ω) 电阻。 根据 ASTM D257 标准 (除非另作说明)，绝缘和表面电阻通常是在施加测试电 压 (带电) 60 秒之后测得，因此能够测量这些参数随时间的变化是很重要的。 B2985A 和 B2987A 提供计时器触发和运算功能，可在指定的时间对测量数 据进行计算，以得出不同点上的电阻率数据。另外，B2985A/B2987A 还在 显示屏上提供电阻率与测试时间的趋势图，使用户能够查看在记录最终电 阻率值之前的电阻率变化。 本技术概述介绍了如何使用 B2985A/87A 和 16008B 进行精确的电阻率测量。 注: B2987A 提供内置充电电池选件，在不接到交流电的情况下也能正常 操作。 本文中的重要词汇: 极小电流测量中的公制单位前缀: ￣ peta (P) = 10 15 ￣ tera (T) = 10 12 ￣ giga (G) = 10 9 ￣ pico (p) = 10 -12 ￣ femto (f) = 10 -15 ￣ atto (a) = 10 -18 3 | Keysight | 使用 B2985A/87A 进行绝缘材料电阻率的测量－技术概述 电阻率测量 1. 测量基础知识 电阻率测定有两种基本方法: 体积和表面。 下面章节将会讲解这两种方法。 体积电阻率测量 体积电阻率测量一般采用图 1 所示的测试夹具电极配置 — 将电 压源 Vs 施加到上电极，指定流经测试样品的大电流为 Im，随后 体积电阻率 Rv 用公式 Rv = Vs/Im 计算。从测试样品流向保护电 极的大电流和从上电极流向保护电极的表面电流都属于泄露电 流；然而这些电流都会进入 Vs 的低侧，不会对用于计算 Rv 的电 流表电流 (Im) 的大小造成影响。 体积电阻率 Rv 可用公式?rv = EAR/STH x Rv 计算出，其中: EAR = Effective area 有效面积 STH = Sample thickness 样品厚度 表面电阻率测量 表面电阻率测量一般采用图 2 所示的电极配置 — 将电压 源 Vs 施加到护环电极，在测试样品表面上的电流从保护电 极流向主电极，表面电流被指定为 Im。表面电阻 Rs 可用公 式 Rs = Vs/Im 计算。从护环流向上电极的电流是泄露电流；然 而这个电流会流入 Vs 的低侧，不会对用于计算 Rv 的电流表电 流 (Im) 的大小造成影响。 表面电阻可用公式?rs = EPER/GLEN x Rs 计算出，其中: EPER = Effective perimeter 有效周长 GLEN = Gap length 间隔长度 B2985/87A 可利用内置的 MATH 功能计算和显示上述参数。 图 1. 体积电阻率测量 图 2. 表面电阻率测量 Rv = Vs/Im 上电极 16008B 电阻率电池 (剖面图) 保护电极 主电极 Vs Im 测试样品 电流流向 主电极 表面边缘 泄露电流 电流表 泄露 电流 电压源 Vs 高 Vs 低 0 v + - 电流从表面 流向主电极 Rv = Vs/Im 16008B 电阻率电池 (剖面图) 上电极 主电极 Im 电流表 0 v + - 0 v 测试样品 Vs 电压源 保护 电极 泄露 电流 4 | Keysight | 使用 B2985A/87A 进行绝缘材料电阻率的测量－技术概述 电阻率测量 (续) 2. 测量支持功能 B2985A 和 B2987A 具有多个适用于电阻率测量的特性。 测量时间设置: 电阻率测量通常是在施加一个激励信号后的指定时间内进行，因为绝缘材料的电阻率一 般不会迅速收敛于一个稳定值，这就要求任何的电阻率技术指标都必须对应电阻测量时 间点。除非另作说明，我们通常是在输入一个激励信号 (带电) 60 秒后开始进行电阻率 测量 (根据 ASTM D257 标准)。 B2985A 和 B2987A 允许您指定在输入激励信号之后 (带电) 开始测