已阅读5页,还剩18页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
实验一 材料导电性能的测量,天津大学材料学院,材料电阻的测量方法,测量材料电阻的方法,根据材料的电阻大小不同,采用的测量方法各异。 主要的测量方法: 惠斯顿单电桥法 双电桥测量法 电位差计测量 直流四探针法,1、惠斯顿(Huiston)单电桥法,通过检流计G的电流为零. RN、R1 、R2 的电阻均已知, 被测电阻Rx的计算: 测量中Rx被测电阻,测出的电阻 包括A 、B两点的导线电阻和接触电阻。 当测量低电阻时,由于结构和接触电阻无法消除,灵敏度不高、测量数值偏差较大,只有当被测电阻相对于导线电阻和接触电阻相当大时,Rx才接近于 。 惠斯顿单电桥的测量很少用于测量金属电阻,其测量电阻范围通常在在10106。,惠斯顿单电桥测量原理图,2 .双电桥法,双电桥法是目前测量金属室温电阻应用最广的方法,用于测量低电阻(10210-6)。 双电桥法测量时,待测电阻 Rx和标准电阻RN 相互串连 后,串入一有恒电流的回路 中。将可调电阻R1R2R3R4组 成电桥四臂,并与Rx、RN并 连;在其间B、D点连接检流计G,那么测量电阻Rx归结为调节R1R2R3R4电阻使电桥达到平衡,则检流计为零G=0 VD=VB,为了使上式简化,在设计电桥时,使R1 =R3,R2=R4,并将它们的阻值设计的比较大,而导线的电阻足够小(选用短粗的导线),这样使 趋向于零, 则附加项趋近于零,上式近似为: = 当检流计为零时,从电桥上读出R1 、R2而RN 为已知的标准电阻,用上式可求出Rx值。 用双电桥测量电阻可测量10010-6的电阻,测量精度为0.2%。 在测量中应注意:连接Rx、RN的铜导线尽量粗而短,测量尽可能快。,3电位差计法,电位差计法广泛应用于金属合金的电阻测量,可测量试样的高温和低温电阻,还可以测试电位差、电流和电阻,它的精度比双电桥法精度高。可以测量10-7的微小电势。 当一恒定电流通过试样和标准电阻时,测定试样和标准电阻两端的电压降Vx和VN,RN已知,通过下式计算出Rx 电位差计法优点:导线(引线)电阻不影响电位差计的电势Vx、VN,的测量,而双电桥法由于引线较长和接触电阻很难消除,所以在测金属电阻随温度变化,不够精确。,4 直流四探针法,直流四探针法主要用于半导体材料或超导体等的低电阻率的测量。常用于半导体单晶硅掺杂的电阻率测量。 四根金属探针彼此相距1mm排在一 条直线上,要求四根探针与样品表 面接触良好。由1、4探针通入小电 流,当电流通过时,样品各点将有 电位差,同时用高阻静电计、电子 毫伏计测出2、3探针间的电位差V23,四探针法的测量线路原理图 计算出样品的电阻率 C是与被测样品的几何尺寸及探针间距有关的测量的系数,称为探针系数。单位:(cm);I是探针通入的电流。,一、目的要求,1、掌握材料导电性能(电阻率、电导率)的 测量方法; 2、了解电阻率和电导率的相互关系; 3、了解高分子、陶瓷材料的体电阻、表面电阻; 4、理解成分对金属材料导电性能影响。,二、基本原理,欧姆定律 电阻率与材料本质有关 电阻率的单位:m , cm , cm, 工程技术上常用mm2/m。它们之间的换算关系为 1 cm = 10-8 m = 10-6 cm = 10-2 mm2/m 电阻率与电导率关系 的单位为西门子每米(S/m)。 工程中也常用相对电导率(IACS%),它表示导体材料的导电性能。国际上把标准软铜在室温20。C下的电阻率 = 0.01724 mm2/m的电阻率作为100%,其他材料的电导率与之相比的百分数为该材料的相对电导率。,片状样品,管(环)状样品,三、电阻率的测量 1、高电阻率测量,测定陶瓷材料和高分子材料的体积电阻、表面电阻 实验仪器 ZC36型高阻计是一种直流式的超高电阻计和微电流两用仪器。仪器的最高量限电阻值1017,微电流10-14A微电流。 适用对绝缘材料、电工产品、电子设备以及元件的绝缘电阻测量和高阻兆欧电阻的测量,也可用于微电流测量。,测试电路原理,被测试样与高阻抗直流放大器的输入电阻串联并跨接于直流高压测试电源上;高阻抗直流放大器将其输入电阻上的分压讯号经放大输出至指示仪表,由指示仪表直接读出被测绝缘电阻值。,1)测量体积电阻值Rv (1)将Rv、Rs转换开关旋至Rv处。 (2)将电压选择开关置于所需要的测试电压位置上,将“倍率选择”旋钮选 至所需的位置。 (3)将“放电、测试”开关放在“测试”位置,检查电压应选择的位置,打开输入短路开关(即按钮抬起来),读取加上测试电压1分钟,指示电表显示的电阻值。读数完毕,将“倍率”打回“10-1”档。,2)测量表面电阻值Rs (1)将Rv、Rs转换开关旋至Rs处。 (2)将电压选择开关置于所需要的测试电压位置上,将“倍率选择”旋至所 需要的位置。 (在不了解测试值的数量级时,倍率应从低次方开始选择。) (3)将“放电、测试”开关放在“测试”位置,检查应选择的位置,打开输 入短路开关(即按钮抬起来),读取加上测试电压1分钟时,指示电表显示的电阻值。读数完毕,将“倍率”打回“10-1”档。 (4)接入短路开关,将“放电、测试”开关打回到“放电”位置。更换试样,重复以上操作,待全部试样测量完毕后,切除电源,除去各种连接线,按要求整理、放置好仪器。,计算公式:,(1) 式中:3.1416; r一测量电极的半径 (cm); h一陶瓷试样的厚度 (cm)。 (2) 式中3.1416; D2一保护电极的内径 (cm);D1一测量电极的直径 (cm);1n一自然对数。,数据及处理,(1)用所得的测试数据分别计算各试样的体积电阻率V, 及表面电阻率S,将计算结果填入下表的相应格内 (2)根据所做实验试分析产生误差的原因,及采取哪些缩小误差的措施。 (3)对实验中出现的一些问题进行讨论。,材料的电阻率,试样号 陶瓷 聚丙烯 体积电阻值Rv 表面电阻值Rs 试样厚度h(cm) 0.14 0.11 测量电极直径D1(cm) 2.2 5.0 保护电极内径D2(cm) 5.4 体积电阻率V 表面电阻率S,金属材料电阻率的测量 涡流电导仪简介 金属材料的电导率的测量采用涡流电导仪进行测量。 涡流电导仪有两种,主要用于测量金属材料的电导率。 7501适用于金、银、铜、铝、镁、锌等的金属及其合金; 7502适用于青铜、钛、不锈钢等。,测试电导率电路结构图,测试装置电路原理图,使用方法,仪器校正 校正工作目的是使电导率分度盘读数和标准试块的电导率对准。两个标准试块的电导率己打印在试块背面,一个试块电导率值较高,另一个电导率值较低,分别校准电导率分度盘上对应的红线标记,为此 (1)把探头放在高值电导率试块上的中心位置,转动电导率分度盘旋钮,对准高值端红线,用电表右下方“高值校正”旋钮调节电表指针到零位。 (2)把探头放在低值电导率试块上的中心位置,转动电导率分度盘旋钮;对准低值端红线,用电表右下方“低值校正”旋钮调节电表指针到零位。 反复上
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 【高中语+文】《声声慢(寻寻觅觅)》课件+统编版高中语文必修上册
- 市政工程促进行业生态圈建设
- 市政改善城市环保产业链
- 2024年生化化工药品技能考试-合成氨冷冻工段试题笔试参考题库含答案
- 2024年特种作业考试-登高架设作业操作证高处作业笔试参考题库含答案
- 《机械产品制造过程数字化仿真+第4部分:数控加工过程仿真要求GBT+39334-2020》详细解读
- 代用燃料汽车转换装置项目市场研究报告及运营管理方案|瑞克咨询|2024年编制|
- 2024年中国石油管道涂料行业研究报告
- 地坪漆项目可行性研究报告及运营方案|瑞克咨询|2024年编|
- 航空仿真设备项目市场研究报告及运营管理方案|瑞克咨询|2024年编|
- 头痛与抑郁焦虑障碍课件
- 苗木移植工程施工方案
- 拼搏中考60天动员主题班会课件
- 四年级音乐欣赏课个人总结汇报
- 2023年主治医师(中级)-眼科学(中级)代码:334考试历年真题集锦附答案
- 部编版语文三年级下第五单元集体备课(教学设计)
- 信息技术说课公开课一等奖市赛课获奖课件
- 信息隐藏技术全套教学课件
- 车辆修理廉洁风险防控方案
- 民政局业务知识真题模拟汇编(共430题)
- 美术教师招聘考试试题及答案专业基础知识部分
评论
0/150
提交评论