電阻率測量方法

『壹』 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.

『貳』 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。

『叄』 土壤電阻率的測試方法

土壤電阻率的測試方法
B.1 測量目的 測量土壤電阻率ρ的目的是為了進行有效的接地設計。 B.2 一般原則 B.2.1 土壤電阻率是土壤的一種基本物理特性， 是土壤在單位體積內的正方體相對兩面間在一 定電場作用下，對電流的導電性能。一般取 1m?的正方體土壤電阻值為該土壤電阻率ρ，單 位為Ω·m。 B.2.2 土壤電阻率的影響因子有：土壤類型、含水量、含鹽量、溫度、土壤的緊密程度等化學 和物理性質，同時土壤電阻率隨時深度變化較橫向變化要大很多。因此，對測量數據的分析 應進行相關的校正。本技術要求只對接地裝置所在的上層（幾米以內）土壤層進行測量，不 考慮土壤電阻率的深層變化。 B.2.3 在進行土壤電阻率測量之前，宜先了解土壤的地質構造，並參閱表 B.1，對所在地土壤 電阻率進行估算。 B.3 測量方法

B.3.1 土壤電阻率的測量的測量方法很多，如地質判定法、雙迴路互感法、自感法、線圈法、 偶極法以及四電極測深法等。四極電測深法通過實踐檢驗，其准確性，完全能滿足工程計算

要求，這種測量方法所需儀表設備少，操作簡單，成為工程設計中的一種常用的方法。因此， 本技術要求推薦採用四電極測深法測量ρ。 B.3.2 測試布極方法如圖 B.1 所示（測試儀表以 ZC—8 型接地電阻測量儀為例）

注意事項： 1. a 的取值為接地體的埋設深度。a 一般取 5m，對於基礎較深的大樓其基礎作為接地 體一部分的，則 a 可取 10m； 2．四根極棒布設在一條直線上，極棒的間距相等為 a； 3．接線時，將儀表上的 P2、C2 接線端子間的短路片斷開； 4．極棒與儀表上接線端子的連接順序不能顛倒； 5．各極棒的打入地下深度不應超過極棒間距 a 的 1/20； 6．為避免地下埋設的金屬物對測量造成的干擾，在了解地下金屬物位置的情況下，可將接地 棒排列方向與地下金屬物（管道）走向呈垂直狀態。 B.3.3 測量操作方法與接地電阻的測量方法相同。 B.3.4 測量結果計算式中：

ρ－土壤電阻率（Ω·m） ； Ｒ－所測電阻（Ω） ； ａ－測試電極間距（m） ； ｂ－測試電極入地深度（m） 。 當測試電極入地深度ｂ不超過 0.2ａ時，可假定ｂ＝0，則計算公式可簡化為：

B.3.5 土壤電阻率應在乾燥季節或天氣晴朗多日後進行，因此土壤電阻率應是所測的土壤電 阻率數據中最大的值，為此應按下列公式進行季節修正：

『肆』 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。

『伍』 電阻率測深法

利用岩、礦石導電性差異，解決各類地質學問題的實踐中，以人工直流場源的電阻率 測深法（常稱電測深法），應用最廣而且效果較好。該測量方法是在一個觀測點上，通過 多次加大供電極距的方法，逐次觀測相應供電極距時的電阻率值。由於供電極距的加大，增加了供電電流在地下分布深度，也可以說加大了勘探深度。因此，所測得的是一個測點 上，自地表向下垂直方向電阻率的變化。

從理論上說，電測深法適用於劃分水平的，或傾角不大於20°的電阻率分界面問題，而且在電性層不多的情況下，可以作定量解釋，求出各層的厚度、埋深等。實踐證明，這 種電測方法已超出了上述應用條件，有效地用於區域地質填圖、石油和煤田地質構造普 查、探測與地質構造相關的礦產分布、水文及工程地質調查、山區或平原地下水資源勘測 以及城市工程建設的基底探測等方面。

（一）電阻率的測定和視電阻率

在利用人工地下穩定電流場研究大地電性分布的實踐中，並不是直接利用人工場的電位或電場強度，而是用電阻率的變化和分布來表示地下電場變化特點。

1. 均勻大地的電阻率

當地表水平、地下半空間為均勻介質時，在地表任意兩點A和B，將直流電通人地下，形成前面所說的兩個異性點電流源的電場。在測定供電電流I的同時，測定I在地表 另兩個點M和N之間產生的電位差△UMN，於是根據式（4-4），可知

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不難得到均勻大地電阻率ρ的表達式為

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令

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電阻率公式簡寫為

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式中：K是一個僅與A，B，M，N四個電極之間的距離有關的系數，常稱為電極排列系 數或裝置系數。

2. 視電阻率

實際上，地下地質情況是復雜的，電阻率的分布是不均勻的，即地電測量所研究的都 是非均勻的地電斷面。按上述方式測量和按式（4-11）計算的電阻率值，就不可能是某 一地層或某種岩、礦體的真實電阻率，而是該電場作用范圍內各種岩、礦石電阻率的綜合 反映。為此，實踐中人們引入視電阻率的概念，仍採用上述測量方式和計算公式，結果記 為視電阻率ρ_S，表示為

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影響視電阻率的因素有兩個方面，其一是電場作用范圍內地電斷面本身的電阻率分 布，如斷面中各地層或地質體的電阻率，它們的形狀、規模、厚度、埋深等；其二是電極 的排列形式、電極距的大小、測點位置或電極排列與地質體之間的相對位置等。

雖然影響視電阻率的因素較多，但對於所欲測的地電斷面而言，其電阻率分布或岩、 礦體產狀等是不變的因素。若在一個測點上，逐次加大供電極距，所測視電阻率將反映該 點視電阻率隨深度的變化。而保持供電極距不變，在不同測點上所測的視電阻率，所反映 的是沿測線同一深度視電阻率變化。前者就是電阻率測深法，後者即為後面所要介紹的電 阻率剖面法。

為了便於討論和定性分析實測曲線，常將式（4-12）轉換為視電阻率與電流密度間的關系式，其具體形式是

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式中：j₀是介質均勻時MN間的電流密度，它只決定於電極排列和極距的大小，對於一 定的電極排列，可以認為它是定值。式（4-13）表明視電阻率ρ_S與測量電極MN之間的 電流密度成正比，也與MN間電阻率成正比。在地表介質均勻時，ρ_S只正比於j_MN。該式 對非均勻斷面視電阻率異常性質的分析是很重要的，因此視電阻率的異常可以歸結為jMN 的異常，而根據jMN異常的狀況，就不難判斷非均勻地質體的性質。

3. 電測深儀器

電測深法中視電阻率的測定是通過觀測供電電流I及其產生的電位差△U_MN，再經過 式（4-12）計算而得。可見，電測深儀器的主要任務就是測量電位差和電流，但並非普 通的電位差計都可應用。按野外工作條件，要求儀器有較高的靈敏度和穩定性，要有較強 的壓制干擾的能力，要有較高的輸入阻抗和較大的量度范圍，要絕緣性能好、體積小且輕 便耐用。目前我國採用的是國產的各種電子自動補償電測儀器，如DWD一2A型微機電 測儀就是其中的一種。

4. 電測深法的野外工作布置

電測深法在野外是在同一測點上以改變電極距的方式觀測若干次，由於電極距的改變，因此裝置系數K也就逐次不同。通常採用模數為6.25cm的雙對數坐標紙，並以 AB/2為橫坐標，ρ_S為縱坐標，將同一測深點上所觀測的全部視電阻率值，繪成一條電測 深ρ_S曲線。

實際工作中，常根據地質任務及測區的地質資料，選擇一個電性標准層，這個層應該 是在測區內普遍存在、厚度比較大、電阻率穩定且與上覆岩層有較明顯的電阻率差別。滿 足於這樣條件的電性標准層在各測深點的曲線上將有明顯反映，可以把它作為電性層對比 的標准。實踐中，常以符合上述條件的某些變質岩、火成岩或石灰岩作為高阻標准層。此 外在沉積區探測含水層分布時，常把符合條件而又與含水層密切相關的黏土隔水層作為低 阻標准層。

（1）供電電極距的選擇

原則上是最小AB距離應能使電測深曲線的首部為近似於水平的線段，以便由它的漸近線直接求出第一電性層的電阻率ρ₁；最大AB距離應能滿足勘探深度的要求，並保證測 深曲線尾部完整，可以解釋出最後一個電性層；在AB極距由小到大逐次增加的過程中，其增加的最大間距，應使有意義的最薄電性層所引起的ρ_S變化在測深曲線上也能反映 出來。

（2）測量電極距的選擇

實際工作中，由於AB極距的不斷加大，若MN距離始終保持不變，那麼，當AB極距很大時，MN之間的電位差將會很小，以至於無法觀測。因此隨著AB極距的加大，往 往也需要適當地加大MN的距離，通常要求MN滿足於下述條件：

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（二）電測深曲線類型及特點

1. 曲線類型

電測深曲線類型隨地電斷面中不同電性層的數目及其分布情況而異。這里僅就水平電性層組成的地電斷面上電測深曲線類型加以描述。

（1）均勻情況

當地下地層電阻率均勻不變，厚度大而分布廣時，隨AB加大而測得的視電阻率不 發生變化，測深曲線是一條與橫軸平行的直線，說明探測范圍內，岩石電阻率是均勻 的。這種情況在測定岩石露頭電阻率時會遇到，這時所用供電極距要比露頭岩石分布 范圍小得多，相對於供電極距而言，岩石露頭可視為均勻介質，而測得的電阻率即為 真實電阻率。

（2）水平二層情況

當地層按電阻率大小可分為ρ₁和ρ₂兩層時，若第二層厚度遠遠大於第一層厚度h₁ 時，可以認為是水平二層斷面。相應的測深曲線分為兩種類型，一是ρ₂＞ρ₁的G型；另 一種是ρ₂＜ρ₁的D型，如圖4-3所示。

圖4-3 水平二層測深曲線

（3）水平三層情況

當地電斷面自上而下劃分為ρ₁，ρ₂，ρ₃三個水平的電性層時，按三者的大小關系有四 種不同類型的電測深曲線，其中ρ₁＞ρ₂＜ρ₃的命名為H型；ρ₁＜ρ₂＜ρ₃的為A型；ρ₁＜ ρ₂＞ρ₃的K型；ρ₁＞ρ1＞ρ₃的為Q型，如圖4-4所示。

圖4-4 水平三層電測深曲線

（4）水平四層及多層情況

實際工作中，常遇到四層或更多層的斷面，由於電阻率參數多了，曲線類型也就多了，對於水平層狀斷面，按ρ₁，ρ₂，ρ₃，ρ₄的關系，可構成八種不同的類型，每一種類型 用兩個英文字母表示，前一個字母表示前三個電性層ρ₁，ρ₂，ρ₃之間的關系，與三層曲線 類型的命名法相同，後一個字母表示除第一層外，ρ₂，ρ₃和ρ₄三個電性層的關系，命名 法仍不變，因此共有HA型、HK型、KH型、KQ型、AA型、AK型、QH型、QQ型 八種曲線類型，如圖4-5所示。

多層曲線命名方法亦按上述原則，例如有ρ₁＜ρ₂＞ρ₃＜ρ₄＜ρ₅的水平五層斷面，其曲 線類型應為KHA型。

2. 電測深曲線的特點

從上述曲線類型看出，它們是按電性層中電阻率大小的相互關系而劃分的，電性層越多，曲線類型也隨之多起來，分析各不同類型曲線發現，眾多曲線中存在一些共同的 特點。

圖4-5 水平四層電測深曲線

（1）首支漸近線

電測深曲線的首支（或稱前支）都有ρ₁的漸近線，那麼因為在AB/2較小的情況下，即當AB/2《h₁時，由AB所形成電場的有效作用范圍只在均勻的ρ₁中。利用式（4-13）不難看出，此時式中ρ_MN＝ρ₁，j_MN＝j₀，於是有ρ_S＝ρ₁，由此可見，不論測深曲線的類型 如何，曲線的首支都會出現數值為ρ₁的漸近線。

（2）尾支漸近線

電測深曲線尾部，按最後一層電阻率ρ_n的具體情況，可有兩種不同形式的漸近線。

一種是ρn值有限並與其上部電性層電阻率相差不大的情況。在 的條件 下，曲線的尾部出現ρ_S＝ρ_n的漸近線。如一水平二層斷面，其上任一測深點的視電阻率 曲線，將是首部趨近於ρ₁，中間逐漸過渡到尾部ρ_S趨近於ρ₂的形式。另一種是ρ_n值較其上覆電性層的電阻率ρ_n-1值大得多，可視為ρ_n→∞的情況。此時電 測深曲線尾部在雙對數坐標中，呈一與橫軸夾角為45°的漸近線。也就是當 時，曲線尾部呈45°上升。這里仍以二層斷面為例加以證明。二層水平斷面中，若ρ₂》ρ₁，可以近似地認為ρ2→∞。當AB/2》h₁時，由於ρ₂對電 流的屏蔽作用，電流線全部平行層面而流過ρ₁介質，如圖4-6所示。此時流過ρ₁層中的 電流I₁為

式中：h₁為電流I₁所通過的圓柱面的高度； 為該柱面周邊的半徑。利用歐姆定律將上

圖4-6 ρ₂》ρ₁，AB/2》h₁時電流線的分布示意圖

式化為

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其中：h₁/ρ₁以S₁表示，稱為縱向（即水平方向）電導，它表示電流平行於層面流過時，上覆層對電流的傳導能力。於是

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將這個關系代入MN→0時的三極排列視電阻率公式：

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得到

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在雙對數坐標中：

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顯然，由於s為固定值，lgs為常數，所以上式是一條斜率為1的直線方程，即一條與橫軸夾角為45°的ρ_S漸近線。

3.縱向電導與橫向電阻

上面提出了縱向電導這一名稱及其定義。實質上，縱向電導所表示的是，當電流水平通過頂面為1m²、高度為h（m）、電阻率為ρ的方柱體側面時該柱體的電導。如果令該柱 體側面之間的電阻為R，則由式（4-1）求出

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故縱向電導為

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由此可見，上覆各層的縱向電導分別為

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其總縱向電導則為

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在符合上述條件的n個水平層的情況下，可令

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式中：H＝h₁＋h₂＋…＋h_n-1；ρ_t稱為上覆（n-1）個岩層的平均縱向電阻率。若工作地 區有鑽井資料，ρ_t可由下式確定：

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顯然，按照式（4-17），只要工區內的ρ_t值基本上是穩定的，就能利用S的大小表示底 層頂面的深度。

另一方面，用T表示電流垂直通過頂面為1m×1m，高度為h（m），電阻率為ρ的方柱體介質時的電阻，稱橫向（即垂直）電阻。即

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於是，在底層非常厚但電阻率ρ_n很小的條件下，令上覆各層的厚度分別為h₁，h₂，…，h_n-1；電阻率分別為ρ₁，ρ₂，…，ρ_n-1；這時上覆各層對電流的阻擋能力強，而底層對電流 的吸引作用強，故電流將垂直通過各層並沿ρ_n層中流過，如圖4-7所示。因此各層的橫 向電阻分別為

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上覆層的總橫向電阻為

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圖4-7 底層電阻率ρ_n→0時的電流線分布示意圖

4.電測深曲線的等值性

電測深曲線的等值性是指中間層較薄的水平三層斷面所對應的曲線所具有的一種特殊現象。它是指h2/h1較小的三層斷面中，若ρ₁，h₁和ρ₂一定，在保持S₂或T₂不變的條 件下，同時改變ρ2和h2，而測深曲線形狀可保持基本不變的現象。在上述條件下，同一 條三層電測深曲線可以與n個或多個ρ₂和h₂不同的三層斷面相對應。這種現象稱為等價 現象或等值原理。造成等值性的物理原因並不難理解，如H型和A型曲線對應的斷面 中，ρ₂與ρ₃相比屬於低阻層，它在電場中成了電流的良好通道，只要該層的電導S₂不 變，ρ₂和h₂同時少許變化，斷面中的電流分布將不會發生變化，因此也就出現了曲線形 狀基本不變的現象。同樣，對於Q型或K型曲線所對應的斷面，其高阻薄層ρ₂在電場中 對電流起阻擋作用，若橫向電阻T₂不變，同時改變ρ₂和h₂，電流分布也將不變，自然也 就出現等值的曲線。值得指出的是，上述等值現象，在中間層厚度較大時就不存在了。

（三）電測深曲線的解釋

電測深曲線解釋的目的首先是確定測區內各電性層的分布、厚度及埋深，進一步把電性 層的結構特點與測區內地層分布、地質構造形態等進行對比，最後提出地質解釋，把地電斷 面盡可能轉化為地質斷面。為達到解釋的目的，通常把解釋工作分為定性解釋和定量解釋。

1. 定性解釋

定性解釋主要是通過繪制各種定性圖件來實現，如電測深曲線類型圖，縱向電導S剖面或平面圖、視電阻率ρ_S斷面圖和等AB/2的視電阻率平面等值線圖等。但解釋中並非 每個測區都要完成上述圖件的繪制，而是選擇最能表達出研究地區地質構造特點的圖件進 行編制，通常視電阻率斷面圖是必不可少的。

（1）電測深曲線類型圖

電測深曲線的類型取決於地電斷面的性質，因此根據曲線類型圖的特徵可以判斷工區內 地質斷面的變化。這類圖形的作法是：按相應的工作比例尺在圖紙上標明各測點的位置，繪 出該點經過縮小的電測深曲線，並在曲線首部註明起始點的視電阻率值。最好能根據測區岩 石電阻率資料繪制出不同曲線類型與相應地質斷面的對比圖件，用以說明曲線類型變化的地 質原因。也可採用簡單作法，即在測點位置上直接用文字註明相應點的曲線類型。

（2）視電阻率斷面圖

這類圖件的作法是：以測點為橫坐標，以AB/2為縱坐標，用各測點的AB/2所對 應的ρ_S值繪制ρ_S等值線。該圖反映沿測線垂直斷面上的視電阻率變化，從圖中可看出 基岩起伏、構造變化、電性層沿測線方向的分布等。圖4-8是通過嘉峪關大斷層18線 的視電阻率斷面圖，該區基底是砂質泥岩，電阻率較低；上覆岩層是高阻的砂礫石層，斷面圖中反映出高、低阻等值線明顯分異的現象，等值線密集而陡立，可以認為是構 造斷層的反映。

圖4-8 嘉峪關大斷面18線ρ_S斷面圖

圖4-9為某區尋找地下水源的電阻率斷面及綜合解釋圖。從圖中看出，該區表層為含水不多的泥砂層，厚約6～7m，電阻率為150～180Ω·m；其下為富含地下水的砂層，電阻率約為50Ω·m，厚約5～25m或更大些；含水層下部為石灰岩，可視為高阻標志層。實測曲線為H型，第一層反映表層，第二層為低阻含水層，尾部呈45°上升段，是高阻基 岩的反映。定量解釋結果與鑽探資料基本上吻合。根據解釋結果給出地電斷面圖，該圖與 視電阻率等值斷面對應關系較好。

圖4-9 某區尋找地下水源的電阻率斷面及綜合解釋圖

（3）等AB/2的視電阻率平面等值線圖

這種圖件的作法是：按照工作比例尺繪出測點平面分布圖，然後在各測點位置上標明該點測深曲線已選定的AB/2的ρ_S值，最後繪制這些ρ_S值等位線。該圖件主要反映測區 內某同一深度處岩石電阻率的變化。該深度是按地質解釋的需要，通過選擇AB/2距離的 大小而定，也可同時繪制幾張不同AB/2的ρ_S平面等值線圖，反映幾個不同深度的情況。圖4-10為吉林某地ρ_S平面等值線圖。圖中等值線呈近東西方向條帶狀分布，南北兩側形 成梯度較大的、密集的高阻等值線束。從地質上看，測區南北有海西期花崗岩出露，在南部 還有前震旦紀變質岩，中部則為第四紀沉積所覆蓋，僅在少數點上有古近-新近紀煤系地 層和白堊紀地層露頭。由於所選AB/2已處於測深曲線尾部漸近線部位，反映的深度較 大，從異常特點看，梯度大而密集的等值線束，反映同一深度地層電阻率在較小的范圍內 發生了急劇變化，推測工區南、北兩側均有大斷層，亦可稱為地塹，而中部低阻等值線異 常則反映地塹中有小盆地存在。

圖4-10 吉林某地ρ_S平面等值線圖

（4）縱向電導S剖面及平面圖

當工區內具有電阻率較高的基底時，利用測深曲線尾部有45°漸近線的特點可編制出縱向電導S的圖件，用以反映高阻基岩頂面的起伏和構造形態。對於水平n層斷面，總 縱向電導S正比於基底項面的埋深，其關系是S＝H/ρ_t（ρ_t是基岩之上（n—1）層的平均 電阻率）。當岩層沉積環境基本穩定時，S的變化將反映基底的起伏。圖4-11是開魯一 號測線電測深曲線的綜合剖面圖。可以看出S剖面圖與ρ_S斷面圖對應較好，均可反映高 阻基岩的形態。圖中2～4號點間是凹陷范圍，其中心在3～3′中間。

2. 定量解釋

電測深曲線定量解釋的目的是確定每個測點所對應的各電性層的厚度、埋深和電阻率 值，通常分清了曲線類型和取得中間層電阻率之後，在對曲線分析對比或定性解釋的基礎 上，逐條的對電測深曲線進行定量解釋。一般是從已知到未知、從易到難、從曲線層次少 而且分層清楚的曲線先開始。解釋方法可分為量板法、計算機數值解釋法以及最優化反演 方法（又稱自動反演法）等。隨著電子計算機技術的快速發展和計算機的日益普及，數值 解釋法和最優化反演法已被廣泛採用。而較為繁瑣的量板法現在已經被淘汰。這里只對計 算機數值解釋法作簡單介紹。

圖4-11 開魯一號測線電測深曲線的綜合剖面圖

數值解釋法又可稱為正演擬合法。該方法是根據實測電阻率測深曲線特徵確定預測模 型的岩層層數，並試探性地給出一組層參數，用這組層參數計算一條理論電阻率測深曲 線，將理論測深曲線與實測曲線進行對比，如果不符合，便修改層參數再計算另一條理論 測深曲線，結果仍與實測曲線進行對比，如此下去，直到所計算的理論測深曲線與實測的 電阻率測深曲線基本符合為止，並將最後一組層參數h_i與ρ_i（i＝1，2，…，n）作為實測 電阻率測深曲線的水平地層模型的層參數。

值得指出的是，由於電測深曲線等值性的存在，解釋時若事先能掌握中間層電阻率的 真值，那將會減小等值性的影響，取得較可靠的結果。此外，利用計算機還可以進行二維 和三維地電斷面的電測深曲線解釋。定量解釋的結果可繪制地電斷面圖，如圖4-11（c）所示。

『陸』 測試面電阻或者電阻率的方法

伏安法是物理的常用辦法

『柒』 材料的體積電阻和表面電阻怎麼測試方法

材料的體積電阻和表面電阻怎麼測試方法
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 .

『捌』 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。

『玖』 求化纖的電阻率測量方法

通電測電流和電壓，在加上長度的因素

『拾』 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。

(10)電阻率測量方法擴展閱讀：

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。