電阻率的測量方法

❶ 如何測半導體電阻率

半導體電阻率的多種測量方法應用與注意事項依據摻雜水平的不同，半導體材料可能有很高的電阻率。有幾種因素可能會使測量這些材料電阻率的工作復雜化，其中包括與材料實現良好接觸的問題。已經設計出專門的探頭來測量半導體晶圓片和半導體棒的電阻率。這些探頭通常使用硬金屬，如鎢來製作，並將其磨成一個探針。在這種情況下接觸電阻非常高，所以應當使用四點同線（collinear）探針或者四線隔離探針。其中兩個探針提供恆定的電流，而另外兩個探針測量一部分樣品上的電壓降。利用被測電阻的幾何尺寸因素，就可以計算出電阻率。 看起來這種測量可能是直截了當的，但還是有一些問題需要加以注意。對探針和測量引線進行良好的屏蔽是非常重要的，其理由有三點： 1 電路涉及高阻抗，所以容易受到靜電干擾。 2 半導體材料上的接觸點能夠產生二極體效應，從而對吸收的信號進行整流，並將其作為直流偏置顯示出來。 3 材料通常對光敏感。 四探針技術 四點同線探針電阻率測量技術用四個等距離的探針和未知電阻的材料接觸。此探針陣列放在材料的中央。圖4-25是這種技術的圖示。

為了避免泄漏電流，使用隔離的或者帶保護的探頭與樣品接觸。電流源應當處於保護模式。

❷ 怎樣測量體積電阻及表面電阻率

2、體積電阻率：在絕緣材料裡面的直流電場強度與穩態電流密度之商,即單位體積內的體積電阻.
3、表面電阻：在試樣的某一表面上兩電極間所加電壓與經過一定時間後流過兩電極間的電流之商；訪伸展流主要為流過試樣表層的電流,也包括一部分流過試樣體積的電流成分.在兩電極間可能形成的極化忽略不計.
4、表面電阻率：在絕緣材料的表面層的直流電場強度與線電流密度之商,即單位面積內的表面電阻.
材料說明A、通常,絕緣材料用於電氣系統的各部件相互絕緣和對地絕緣,固體絕緣材料還起機械支撐作用.一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,並具有合適的機械、化學和耐熱性能.
B、體積電阻班組可作為選擇絕緣材料的一個參數,電阻率隨溫度和濕度的京戲化而顯著變化.體積電阻率的測量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或都用來檢測那些能影響材料質量而又不能作其他方法檢測到的導電雜質.
C、當直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時,通過試樣的電流會指數式地衰減到一個穩定值.電流隨時間的減小可能是由於電介質極化和可動離子位移到電極所致.對於體積電阻小於10的10Ω.m
的材料,其穩定狀態通常在1min內達到.因此,要經過這個電化時間後測定電阻.對於電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會持續幾分鍾、幾小時、幾天,因此需要用較長的電化時間.如果需要的話,可用體積電阻率與關系來描述材料的特性 .
D、由於體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測試中去,因些近似地測量表面電阻,測得的表面電阻值主要反映被測試樣表面污染的程度.所以,表面電阻率不是表面材料本身特性的參數,而是一個有關材料表面污染特性的參數.
當表面電阻較高時,它常隨時間以不規則的方式變化.測量表面電阻通常都規定11min的電化時間.
測量方法和精度
1、方法：測量高電阻常用的方法是直接法和比較法.
直接法是測量加在試樣上的直流電壓和流過試樣的電流而求得試樣電阻.直接法主要有檢流計法和直流放大法（高阻計法）比較法主要有檢流計法和電橋法.
2、精度：對於大於10的10Ω的電阻,儀器誤差應在±20%的范圍內；對於不大於10的10Ω的電阻,儀器誤差應在±10%的范圍內.
3、保護：測量儀器用的絕緣材料一般只具有與被測材料差不多的性能.試樣的測試誤差可以由下列原因產生：
①外來寄生電壓引起的雜散電流通渠道.通常不知道它的大小,並且有漂移的特點；
②測量線路的絕緣材料與試樣電阻標准電阻器或電流測量裝置的並聯.
使用高電阻絕緣奢侈可以改善測量誤差,但這種方法將使儀器昂貴而又笨重,而且對高阻值試樣的測量仍不能得到滿意的結果.較為滿意的改進方法是使用保護技術,即在所有主要的絕緣部位安置保護導體,通過它截信了各種可能引起誤差的雜散電流；將這些導電聯接在一起組成保護系統,並與測量端形成一個三端網路.當線路連接恰當時,所有外來寄生電壓的雜散電流被子保護系統分流到測量電路以下,這就可大大減少誤差的可能性.
在系統的保護端和被保護端之間存在的電解電勢,接觸電勢或熱電運勢較小時,均能補償掉,使它們在測量中不引起顯著誤差.
在電流測量中,由於被保護端和保護端之間的電阻與電流測量裝置並聯可能產生誤差,因此前者至少應為電流測量裝置輸入電阻的10倍,最好為100倍.在電橋法測量中,保護端與測量端帶有大致相同的電位,但電橋中的一個標准電阻與不保護端和保護端之間的電阻並聯,因此,後者至少為標准電阻的10倍,最好20倍.
在開始測試前先斷開電源和試樣的連線進行一次測量,此時設備應在它的靈敏度許可范圍內指示無窮大的電阻.可用一些已知值的標准電阻業檢查設備運行是否良好.
體積電阻率為了測業體積電阻率,使用的保護系統應能抵消由表面電流引起的誤差.對表面泄漏可忽略的試樣,在測量體積電阻時可以去掉保護.
在被保護電極與保護電極之間的試樣表面上的間隙寬度要均勻,並且在表面泄漏不致引起測量誤差的條件下間隙應盡可能窄,實際使用時最小為1MM.
表面電阻率為測定表面電阻率,使用的保護系統應盡可能地抵消體積電阻引起的影響.

❸ 測試面電阻或者電阻率的方法

伏安法是物理的常用辦法

❹ 土壤電阻率怎麼測量

測量土壤電阻率的方法之一是對接地體進行接地電阻測量，測得接地體接地電阻後，再按下面的公式計算土壤電阻率。

1、用鋼管或圓鋼作接地體時：ρ=2πRjL/（ln（4L/d））=RjL/（0.336lg（4L/d））Ω·cm。L為鋼管或圓鋼入地長度，單位m；d為鋼管或圓鋼直徑，單位m；Rj為測出的接地電阻值，單位Ω。

2、用扁鋼作接地體時：ρ=2πRjL/（ln（2L^2/(bh)））=RjL/（0.336lg（2L^2/(bh)））Ω·cm。L為扁鋼長度，單位m；b為扁鋼厚度，單位m；h為埋設深度，單位m。

(4)電阻率的測量方法擴展閱讀：

壤電阻率的影響因素：

壤電阻率的影響因素很多，主要的因素是礦物組分、含水性、結構、溫度等。了解影響土壤電阻率的因素對進行電力系統設計工作修正土壤電阻率參數具有重要的意義。

（1）土壤電阻率ρ的大小主要取決於土壤中導電離子的濃度和土壤中的含水量，它是土壤中所含導電離子濃度A的倒數A1和單位體積土壤含水量B的倒數B1的函數，即ffAB，也就是說，土壤中所含導電離子濃度越高，土壤的導電性就越好，ρ就越小；反之就越大。

如沙河中，河底的ρ較大，就是因為河底由於流水的沖刷，導電離子濃度較小所致。土壤越濕，含水量越多，導電性能就越好，ρ就越小；反之就越大。這就是接地體的接地電阻隨土壤干濕變化的原因。當含水量達到15～20%以上時，ρ下降很少。土壤電阻率砂砂質粘土和砂質粘土ρ的影響曲線

（2）土質的影響不同土質的土壤電阻率不同，甚至相差幾千到幾萬倍。不同土質在不同含水量時的ρ值。

土質的土壤電阻率ρ土質含水量（%）ρ（Ω·m）礫石、碎石—花崗石—含水黃沙沙土含沙粘土溫度的影響溫度對土壤電阻率的影響也較大。一般來說，土壤電阻率隨溫度的升高而下降。

（3）當溫度再下降時，ρ出現明顯的增大；而溫度從0°C上升時，ρ僅平穩下降。

❺ 常用測量電阻的方法有哪些

一、伏安法測電阻
伏安法測電阻，它的具體方法是：用電流表測量出通過待測電阻Rx的電流I，用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U，根據歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測電阻的阻值RX。如圖1所示，用滑動變阻器來調節待測電阻兩端的電壓，這樣我們就可以進行多次測量，在試驗中，滑動變阻器每改變一次位置，就要記一次對應的電壓表和電流表的示數，計算一次待測電阻Rx的值。對於測定定值電阻，多次測量的目的是取平均值來減小誤差，一般測三次。對於測小燈泡的阻值多次測量的目的是：測出小燈泡在不同情況（亮度）下的電阻，從而得出電阻受溫度的影響，溫度越高，小燈泡的電阻越大。
注意：1.連接電路時，開關應斷開，滑動變阻器應調到最大阻值處。
2.滑動變阻器的作用：（1）保護電路。（2）改變小燈泡兩端的電壓和通過的電流。（3）R是定值，不隨電壓、電流的變化而變化燈絲的電阻發生改變的原因是溫度越高，燈絲電阻越大。
二、伏歐法測電阻
1.器材：電源、電壓表、已知阻值R0的電阻、滑動變阻器、開關、導線若干。
從所給的器材來看，與伏安法相比缺少電流表，而多了一個定值電阻，思路是怎樣用電壓表和定值電阻組裝電流表，就一切問題都迎刃而解，伏歐法測電阻是指用電壓表和已知電阻R0並聯來代替電流表測未知電阻Rx的方法。具體做法如下：
如圖所示就是伏歐法測電阻Rx=■R0的電路圖，在圖中，先把電壓表並聯接在已知電阻R0的兩端，來代替電流表，記下此時電壓表的示數U1；然後再把電壓表並聯接在未知電阻Rx的兩端，記下此時電壓表的示數U2。根據串聯電路中電流處處相等，即：U1/R0=U2/RX，所以：RX=U2R0/U1。
用這種方法測電阻時一隻電壓表要連接兩次，若有兩個電壓表就更簡單了，只需把上面電路圖中的虛線部分改為實線，同時測出U1、U2。
2.器材：電源、電壓表、已知阻值R0的電阻、滑動變阻器、單刀雙擲開關、導線若干。要求電壓表只能連接一次電路。
從所給的器材來看，與（1）相比普通開關被單刀雙擲開關所替代，並且要求電壓表只能接一次，思路是怎樣用電壓表和定值電阻組裝電流表，且要利用單刀雙擲開關，電壓表能測出兩個不同的電壓，從而達到與（1）中普通開關和電壓表連接兩次的目的，具體的作法如圖所示是（如圖所示）：
1.先閉合S1斷開S2讀出電壓表的示數為U1。
2.再閉合S2斷開S1讀出這時電壓表的示數為U2。
根據分壓公式可計算出Rx的值：
三、安歐法測電阻
1.器材：電源、電流表、已知阻值R0的電阻、滑動變阻器、開關、導線若干。
從所給的器材來看，與伏安法相比缺少電壓表，而多了一個定值電阻，思路是怎樣用電流表和定值電阻組裝電壓表，安歐法測電阻是指用電流表和已知電阻R0串聯來代替電壓表測未知電阻Rx的方法（電路圖如右圖所示），具體做法如下：
（1）閉合S，先測出R0的電流I0.
（2）拆下電流表，接到另一支路上，測出Rx的電流Ix。
根據測得的電流值I0、Ix和定值電阻的阻值R0，計算出Rx的值Rx=■R0。
注意：拆下電流表以後還可以把它接在幹路中。
2.器材：電源、電壓表、已知阻值R0的電阻、滑動變阻器、單刀雙擲開關、導線若干。要求電壓表只能連接一次電路。
從所給的器材來看，與（1）相比普通開關被單刀雙擲開關所替代，並且要求電流表只能接一次，思路是怎樣用電流表和定值電阻組裝電流表，且要利用單刀雙擲開關，電流表能測出兩個不同的電流，從而達到與（1）中普通開關和電流表連接兩次的目的，具體的作法如圖所示是（如圖所示）：
（1）開關擲向b，電流表測量的是通過RX的電流I1。
（2）開關擲向a，電流表測量的是通過Rx的電流I2。
（3）通過計算就有：Rx=■R0。
四、已知最大阻值的滑動變阻器和電壓表測電阻
器材：電源、電壓表、已知最大阻值R0的滑動變阻器、開關、導線若干。要求電壓表只能連接一次電路。
從給的器材來看，與伏安法相比缺少電流表，就必須測兩次不同的電壓，利用電壓和電阻求出電流，筆者總結為滑動變阻器左一次電壓，右一次電路（如圖所示），具體方法如下：
1.先把滑動變阻器的滑片P調至A端，記下電壓表示數U2。
2.再把滑動變阻器的滑片P調至B端，記下電壓表示數U1。
根據測得的電壓值U1、U2和定值電阻的阻值R0，可計算出Rx的值：Rx=■RAB。

❻ 電阻率的測量

1.基本測量方法

在恆定電流供電的情況下，通過測量岩心兩端的電位差，根據岩心的幾何尺寸，就可以得到岩心的電阻率值。計算公式為

圖4－18 離心管示意圖

b.離心法：利用離心力使岩心脫水。具體做法是，將飽水岩心放入特製的離心管（圖4－18）中，離心管的末端留有帶刻度線的集水管，靠離心機高速旋轉產生的離心力將鹽水驅替出並收集在集水管中，依據體積法計算岩心的含水飽和度：

儲層岩石物理學

式中：V_w是集水管中鹽水體積。該方法優點是，離心力能在一定程度上模擬地層壓力，而且可以通過調整離心機的轉速來改變驅替壓力；缺點是離心處理後岩心中鹽水分布不均勻。

c.半滲透隔板法：半滲透隔板是一種多孔板，因孔隙尺寸較小，具有較大的毛管壓力。半滲透隔板的孔隙表面經過化學處理，在一定壓力下只允許潤濕相流體（水）通過，而非潤濕相（油氣）不能滲透，因此消除了常規驅替時非潤濕相活塞式推進所產生的「末端效應」。由於採用的半滲透隔板，驅替相和潤濕相的相互作用主要取決於岩心的毛管壓力，因此這種驅替過程能更好地模擬油氣藏的壓力系統。在一定壓力下，如果計量管中的鹽水體積不再增多就可以認為兩相流體的分布達到了平衡，此時卸掉壓力，取出岩心並稱重確定其含水飽和度、測量電阻率值；然後將岩心放入壓力容器內，增加壓力進行下一個飽和度點的測量。不同含水飽和度下，兩相流體分布達到平衡時的壓力就是該狀態下的毛管力，因此該方法也可以用來研究不同毛管力條件下的岩電關系。為了提高測量效率，很多儀器可以同時處理多塊岩性相近、孔滲差別不大的岩心。

d.油、水兩相驅替法：油、水兩相驅替法是將岩心裝在一個橡皮筒中，如圖4－19所示，橡皮筒的兩端套在外徑與橡皮筒內徑相同的柱狀電極上，外面用金屬套箍住，使其密封。對橡膠筒外施以液壓，能夠模擬地層的上覆壓力，還能夠使橡皮套緊貼岩心，避免驅替時橡膠筒與岩心間形成鹽水層導電，影響測量結果。金屬電極中間留有注液孔，通過它可以對岩心注入流體形成驅替壓力。金屬電極與岩心接觸面留有網狀溝槽，以便驅替流體沿岩心均勻推進。

圖4－19 油、水兩相驅替法岩心夾持器

流體飽和度計量採用體積法，驅提出的流體被收集到計量管中，根據計量管中的流體體積和岩心的孔隙體積可計算出岩心中某一種流體的飽和度。油、水兩相驅替法一般採用兩極法測量岩心的電阻率，若用四極法測量，因岩心中兩相分布不均勻，無法准確知道兩測量電極間的飽和度。所以，在這種裝置中，四極法僅適於100％含水岩心的測量。

3.地層溫壓條件的模擬

地層條件主要指溫度和壓力。為模擬地下溫度，將岩心夾持器置入可調溫的恆溫箱中，按地層條件調節箱內溫度。模擬地層壓力則通過液壓系統給岩心夾持器加壓來實現的，如圖4－19所示，岩心置於橡膠套內，液壓系統在膠套外施加壓力，使岩心處於選定壓力下。

❼ 電阻的測量方法

乍一看到把電阻測量作為一章可能感到奇怪。畢竟每一位電子工程系的學生第一周內就會學到確定阻值的最簡單的歐姆定律:

V = I ×R (公式6.1)

盡管這一公式非常簡潔，但精確測量電阻實際是極富挑戰性的參數測量。因為公式過於簡單化，忽略了電阻會產生熱量，繼而又反過來影響電阻值本身這一事實。因此應將上述公式更准確地重寫為:

V = I×R (T) (公式6.2)

公式中電阻(R) 是溫度(T) 的函數。通常把這種被測電阻實際值隨電流產生熱量而變化的現象稱為焦耳自熱效應。

另一項需考慮的因素是電阻測量所用電纜的電阻。在測量非常小的電阻時，必須使用開爾文測量技術。我們已在前面幾章中介紹了開爾文測量基礎知識，您可以把這些技術直接用於電阻測量。但須指出的是焦耳自熱效應和電纜電阻的組合使電阻測量更具挑戰性。為減少焦耳自熱，您需要減小流入被測電阻的電流(降低功率)。但為區別小電流流過電纜的壓降和流過被測電 阻的壓降，將要求測量設備具有非常精確的電壓測量能力。基於上述原因， 電阻測量往往要求1 mV 以上的電壓測量分辨能力。