电阻率的测量方法

❶ 如何测半导体电阻率

半导体电阻率的多种测量方法应用与注意事项依据掺杂水平的不同，半导体材料可能有很高的电阻率。有几种因素可能会使测量这些材料电阻率的工作复杂化，其中包括与材料实现良好接触的问题。已经设计出专门的探头来测量半导体晶圆片和半导体棒的电阻率。这些探头通常使用硬金属，如钨来制作，并将其磨成一个探针。在这种情况下接触电阻非常高，所以应当使用四点同线（collinear）探针或者四线隔离探针。其中两个探针提供恒定的电流，而另外两个探针测量一部分样品上的电压降。利用被测电阻的几何尺寸因素，就可以计算出电阻率。 看起来这种测量可能是直截了当的，但还是有一些问题需要加以注意。对探针和测量引线进行良好的屏蔽是非常重要的，其理由有三点： 1 电路涉及高阻抗，所以容易受到静电干扰。 2 半导体材料上的接触点能够产生二极管效应，从而对吸收的信号进行整流，并将其作为直流偏置显示出来。 3 材料通常对光敏感。 四探针技术 四点同线探针电阻率测量技术用四个等距离的探针和未知电阻的材料接触。此探针阵列放在材料的中央。图4-25是这种技术的图示。

为了避免泄漏电流，使用隔离的或者带保护的探头与样品接触。电流源应当处于保护模式。

❷ 怎样测量体积电阻及表面电阻率

2、体积电阻率：在绝缘材料里面的直流电场强度与稳态电流密度之商,即单位体积内的体积电阻.
3、表面电阻：在试样的某一表面上两电极间所加电压与经过一定时间后流过两电极间的电流之商；访伸展流主要为流过试样表层的电流,也包括一部分流过试样体积的电流成分.在两电极间可能形成的极化忽略不计.
4、表面电阻率：在绝缘材料的表面层的直流电场强度与线电流密度之商,即单位面积内的表面电阻.
材料说明A、通常,绝缘材料用于电气系统的各部件相互绝缘和对地绝缘,固体绝缘材料还起机械支撑作用.一般希望材料有尽可能高的绝缘电阻,并具有合适的机械、化学和耐热性能.
B、体积电阻班组可作为选择绝缘材料的一个参数,电阻率随温度和湿度的京戏化而显着变化.体积电阻率的测量常常用来检查绝缘材料是否均匀,或都用来检测那些能影响材料质量而又不能作其他方法检测到的导电杂质.
C、当直流电压加到与试样接触的两电极间时,通过试样的电流会指数式地衰减到一个稳定值.电流随时间的减小可能是由于电介质极化和可动离子位移到电极所致.对于体积电阻小于10的10Ω.m
的材料,其稳定状态通常在1min内达到.因此,要经过这个电化时间后测定电阻.对于电阻率较高的材料,电流减小的过程可能会持续几分钟、几小时、几天,因此需要用较长的电化时间.如果需要的话,可用体积电阻率与关系来描述材料的特性 .
D、由于体积电阻总是要被或多或少地包括到表面电阻的测试中去,因些近似地测量表面电阻,测得的表面电阻值主要反映被测试样表面污染的程度.所以,表面电阻率不是表面材料本身特性的参数,而是一个有关材料表面污染特性的参数.
当表面电阻较高时,它常随时间以不规则的方式变化.测量表面电阻通常都规定11min的电化时间.
测量方法和精度
1、方法：测量高电阻常用的方法是直接法和比较法.
直接法是测量加在试样上的直流电压和流过试样的电流而求得试样电阻.直接法主要有检流计法和直流放大法（高阻计法）比较法主要有检流计法和电桥法.
2、精度：对于大于10的10Ω的电阻,仪器误差应在±20%的范围内；对于不大于10的10Ω的电阻,仪器误差应在±10%的范围内.
3、保护：测量仪器用的绝缘材料一般只具有与被测材料差不多的性能.试样的测试误差可以由下列原因产生：
①外来寄生电压引起的杂散电流通渠道.通常不知道它的大小,并且有漂移的特点；
②测量线路的绝缘材料与试样电阻标准电阻器或电流测量装置的并联.
使用高电阻绝缘奢侈可以改善测量误差,但这种方法将使仪器昂贵而又笨重,而且对高阻值试样的测量仍不能得到满意的结果.较为满意的改进方法是使用保护技术,即在所有主要的绝缘部位安置保护导体,通过它截信了各种可能引起误差的杂散电流；将这些导电联接在一起组成保护系统,并与测量端形成一个三端网络.当线路连接恰当时,所有外来寄生电压的杂散电流被子保护系统分流到测量电路以下,这就可大大减少误差的可能性.
在系统的保护端和被保护端之间存在的电解电势,接触电势或热电运势较小时,均能补偿掉,使它们在测量中不引起显着误差.
在电流测量中,由于被保护端和保护端之间的电阻与电流测量装置并联可能产生误差,因此前者至少应为电流测量装置输入电阻的10倍,最好为100倍.在电桥法测量中,保护端与测量端带有大致相同的电位,但电桥中的一个标准电阻与不保护端和保护端之间的电阻并联,因此,后者至少为标准电阻的10倍,最好20倍.
在开始测试前先断开电源和试样的连线进行一次测量,此时设备应在它的灵敏度许可范围内指示无穷大的电阻.可用一些已知值的标准电阻业检查设备运行是否良好.
体积电阻率为了测业体积电阻率,使用的保护系统应能抵消由表面电流引起的误差.对表面泄漏可忽略的试样,在测量体积电阻时可以去掉保护.
在被保护电极与保护电极之间的试样表面上的间隙宽度要均匀,并且在表面泄漏不致引起测量误差的条件下间隙应尽可能窄,实际使用时最小为1MM.
表面电阻率为测定表面电阻率,使用的保护系统应尽可能地抵消体积电阻引起的影响.

❸ 测试面电阻或者电阻率的方法

伏安法是物理的常用办法

❹ 土壤电阻率怎么测量

测量土壤电阻率的方法之一是对接地体进行接地电阻测量，测得接地体接地电阻后，再按下面的公式计算土壤电阻率。

1、用钢管或圆钢作接地体时：ρ=2πRjL/（ln（4L/d））=RjL/（0.336lg（4L/d））Ω·cm。L为钢管或圆钢入地长度，单位m；d为钢管或圆钢直径，单位m；Rj为测出的接地电阻值，单位Ω。

2、用扁钢作接地体时：ρ=2πRjL/（ln（2L^2/(bh)））=RjL/（0.336lg（2L^2/(bh)））Ω·cm。L为扁钢长度，单位m；b为扁钢厚度，单位m；h为埋设深度，单位m。

(4)电阻率的测量方法扩展阅读：

壤电阻率的影响因素：

壤电阻率的影响因素很多，主要的因素是矿物组分、含水性、结构、温度等。了解影响土壤电阻率的因素对进行电力系统设计工作修正土壤电阻率参数具有重要的意义。

（1）土壤电阻率ρ的大小主要取决于土壤中导电离子的浓度和土壤中的含水量，它是土壤中所含导电离子浓度A的倒数A1和单位体积土壤含水量B的倒数B1的函数，即ffAB，也就是说，土壤中所含导电离子浓度越高，土壤的导电性就越好，ρ就越小；反之就越大。

如沙河中，河底的ρ较大，就是因为河底由于流水的冲刷，导电离子浓度较小所致。土壤越湿，含水量越多，导电性能就越好，ρ就越小；反之就越大。这就是接地体的接地电阻随土壤干湿变化的原因。当含水量达到15～20%以上时，ρ下降很少。土壤电阻率砂砂质粘土和砂质粘土ρ的影响曲线

（2）土质的影响不同土质的土壤电阻率不同，甚至相差几千到几万倍。不同土质在不同含水量时的ρ值。

土质的土壤电阻率ρ土质含水量（%）ρ（Ω·m）砾石、碎石—花岗石—含水黄沙沙土含沙粘土温度的影响温度对土壤电阻率的影响也较大。一般来说，土壤电阻率随温度的升高而下降。

（3）当温度再下降时，ρ出现明显的增大；而温度从0°C上升时，ρ仅平稳下降。

❺ 常用测量电阻的方法有哪些

一、伏安法测电阻
伏安法测电阻，它的具体方法是：用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U，根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。如图1所示，用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压，这样我们就可以进行多次测量，在试验中，滑动变阻器每改变一次位置，就要记一次对应的电压表和电流表的示数，计算一次待测电阻Rx的值。对于测定定值电阻，多次测量的目的是取平均值来减小误差，一般测三次。对于测小灯泡的阻值多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻，从而得出电阻受温度的影响，温度越高，小灯泡的电阻越大。
注意：1.连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。
2.滑动变阻器的作用：（1）保护电路。（2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。（3）R是定值，不随电压、电流的变化而变化灯丝的电阻发生改变的原因是温度越高，灯丝电阻越大。
二、伏欧法测电阻
1.器材：电源、电压表、已知阻值R0的电阻、滑动变阻器、开关、导线若干。
从所给的器材来看，与伏安法相比缺少电流表，而多了一个定值电阻，思路是怎样用电压表和定值电阻组装电流表，就一切问题都迎刃而解，伏欧法测电阻是指用电压表和已知电阻R0并联来代替电流表测未知电阻Rx的方法。具体做法如下：
如图所示就是伏欧法测电阻Rx=■R0的电路图，在图中，先把电压表并联接在已知电阻R0的两端，来代替电流表，记下此时电压表的示数U1；然后再把电压表并联接在未知电阻Rx的两端，记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等，即：U1/R0=U2/RX，所以：RX=U2R0/U1。
用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次，若有两个电压表就更简单了，只需把上面电路图中的虚线部分改为实线，同时测出U1、U2。
2.器材：电源、电压表、已知阻值R0的电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关、导线若干。要求电压表只能连接一次电路。
从所给的器材来看，与（1）相比普通开关被单刀双掷开关所替代，并且要求电压表只能接一次，思路是怎样用电压表和定值电阻组装电流表，且要利用单刀双掷开关，电压表能测出两个不同的电压，从而达到与（1）中普通开关和电压表连接两次的目的，具体的作法如图所示是（如图所示）：
1.先闭合S1断开S2读出电压表的示数为U1。
2.再闭合S2断开S1读出这时电压表的示数为U2。
根据分压公式可计算出Rx的值：
三、安欧法测电阻
1.器材：电源、电流表、已知阻值R0的电阻、滑动变阻器、开关、导线若干。
从所给的器材来看，与伏安法相比缺少电压表，而多了一个定值电阻，思路是怎样用电流表和定值电阻组装电压表，安欧法测电阻是指用电流表和已知电阻R0串联来代替电压表测未知电阻Rx的方法（电路图如右图所示），具体做法如下：
（1）闭合S，先测出R0的电流I0.
（2）拆下电流表，接到另一支路上，测出Rx的电流Ix。
根据测得的电流值I0、Ix和定值电阻的阻值R0，计算出Rx的值Rx=■R0。
注意：拆下电流表以后还可以把它接在干路中。
2.器材：电源、电压表、已知阻值R0的电阻、滑动变阻器、单刀双掷开关、导线若干。要求电压表只能连接一次电路。
从所给的器材来看，与（1）相比普通开关被单刀双掷开关所替代，并且要求电流表只能接一次，思路是怎样用电流表和定值电阻组装电流表，且要利用单刀双掷开关，电流表能测出两个不同的电流，从而达到与（1）中普通开关和电流表连接两次的目的，具体的作法如图所示是（如图所示）：
（1）开关掷向b，电流表测量的是通过RX的电流I1。
（2）开关掷向a，电流表测量的是通过Rx的电流I2。
（3）通过计算就有：Rx=■R0。
四、已知最大阻值的滑动变阻器和电压表测电阻
器材：电源、电压表、已知最大阻值R0的滑动变阻器、开关、导线若干。要求电压表只能连接一次电路。
从给的器材来看，与伏安法相比缺少电流表，就必须测两次不同的电压，利用电压和电阻求出电流，笔者总结为滑动变阻器左一次电压，右一次电路（如图所示），具体方法如下：
1.先把滑动变阻器的滑片P调至A端，记下电压表示数U2。
2.再把滑动变阻器的滑片P调至B端，记下电压表示数U1。
根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0，可计算出Rx的值：Rx=■RAB。

❻ 电阻率的测量

1.基本测量方法

在恒定电流供电的情况下，通过测量岩心两端的电位差，根据岩心的几何尺寸，就可以得到岩心的电阻率值。计算公式为

图4－18 离心管示意图

b.离心法：利用离心力使岩心脱水。具体做法是，将饱水岩心放入特制的离心管（图4－18）中，离心管的末端留有带刻度线的集水管，靠离心机高速旋转产生的离心力将盐水驱替出并收集在集水管中，依据体积法计算岩心的含水饱和度：

储层岩石物理学

式中：V_w是集水管中盐水体积。该方法优点是，离心力能在一定程度上模拟地层压力，而且可以通过调整离心机的转速来改变驱替压力；缺点是离心处理后岩心中盐水分布不均匀。

c.半渗透隔板法：半渗透隔板是一种多孔板，因孔隙尺寸较小，具有较大的毛管压力。半渗透隔板的孔隙表面经过化学处理，在一定压力下只允许润湿相流体（水）通过，而非润湿相（油气）不能渗透，因此消除了常规驱替时非润湿相活塞式推进所产生的“末端效应”。由于采用的半渗透隔板，驱替相和润湿相的相互作用主要取决于岩心的毛管压力，因此这种驱替过程能更好地模拟油气藏的压力系统。在一定压力下，如果计量管中的盐水体积不再增多就可以认为两相流体的分布达到了平衡，此时卸掉压力，取出岩心并称重确定其含水饱和度、测量电阻率值；然后将岩心放入压力容器内，增加压力进行下一个饱和度点的测量。不同含水饱和度下，两相流体分布达到平衡时的压力就是该状态下的毛管力，因此该方法也可以用来研究不同毛管力条件下的岩电关系。为了提高测量效率，很多仪器可以同时处理多块岩性相近、孔渗差别不大的岩心。

d.油、水两相驱替法：油、水两相驱替法是将岩心装在一个橡皮筒中，如图4－19所示，橡皮筒的两端套在外径与橡皮筒内径相同的柱状电极上，外面用金属套箍住，使其密封。对橡胶筒外施以液压，能够模拟地层的上覆压力，还能够使橡皮套紧贴岩心，避免驱替时橡胶筒与岩心间形成盐水层导电，影响测量结果。金属电极中间留有注液孔，通过它可以对岩心注入流体形成驱替压力。金属电极与岩心接触面留有网状沟槽，以便驱替流体沿岩心均匀推进。

图4－19 油、水两相驱替法岩心夹持器

流体饱和度计量采用体积法，驱提出的流体被收集到计量管中，根据计量管中的流体体积和岩心的孔隙体积可计算出岩心中某一种流体的饱和度。油、水两相驱替法一般采用两极法测量岩心的电阻率，若用四极法测量，因岩心中两相分布不均匀，无法准确知道两测量电极间的饱和度。所以，在这种装置中，四极法仅适于100％含水岩心的测量。

3.地层温压条件的模拟

地层条件主要指温度和压力。为模拟地下温度，将岩心夹持器置入可调温的恒温箱中，按地层条件调节箱内温度。模拟地层压力则通过液压系统给岩心夹持器加压来实现的，如图4－19所示，岩心置于橡胶套内，液压系统在胶套外施加压力，使岩心处于选定压力下。

❼ 电阻的测量方法

乍一看到把电阻测量作为一章可能感到奇怪。毕竟每一位电子工程系的学生第一周内就会学到确定阻值的最简单的欧姆定律:

V = I ×R (公式6.1)

尽管这一公式非常简洁，但精确测量电阻实际是极富挑战性的参数测量。因为公式过于简单化，忽略了电阻会产生热量，继而又反过来影响电阻值本身这一事实。因此应将上述公式更准确地重写为:

V = I×R (T) (公式6.2)

公式中电阻(R) 是温度(T) 的函数。通常把这种被测电阻实际值随电流产生热量而变化的现象称为焦耳自热效应。

另一项需考虑的因素是电阻测量所用电缆的电阻。在测量非常小的电阻时，必须使用开尔文测量技术。我们已在前面几章中介绍了开尔文测量基础知识，您可以把这些技术直接用于电阻测量。但须指出的是焦耳自热效应和电缆电阻的组合使电阻测量更具挑战性。为减少焦耳自热，您需要减小流入被测电阻的电流(降低功率)。但为区别小电流流过电缆的压降和流过被测电 阻的压降，将要求测量设备具有非常精确的电压测量能力。基于上述原因， 电阻测量往往要求1 mV 以上的电压测量分辨能力。