接觸電阻率測試儀

接觸電阻率測試儀  測量原理與方法：?

四探針法：?

主流、推薦的碳素材料塊體/薄膜測試方法。?

優點：? 有效消除接觸電阻和引線電阻的影響，測量精度高，尤其適合中等電阻率材料（碳素材料大多在此范圍）。

缺點：? 需要樣品表面平整，探針間距需精確（或已知），邊緣效應需修正（尤其是小樣品）。

類型：? 直線四探針（常用）、方形四探針（范德堡法，適合不規則薄片）。

兩電極法 + 四線制：?

在樣品兩端施加電流電極，在更內側測量電壓電極。

優點：? 接線相對簡單，可通過四線制消除引線電阻影響。

缺點：? 電流分布不如四探針均勻，接觸電阻仍可能對電壓測量點有影響（盡管四線制已大幅降低），精度通常低于四探針法。適用

于電阻率較高或較低，或形狀受限的樣品。

非接觸法（渦流法）：?

優點：? 完全無損，無需接觸樣品，速度快，適合在線或快速篩查。

缺點：? 測量精度通常低于接觸法（尤其對薄層或復雜形狀），需要校準標準樣品，測量的是“等效電阻率”，受材料磁導率、厚度、表面狀況影響較大。更適合均勻導體（如金屬箔）。

阻抗分析法：?

施加交流信號，測量復數阻抗。

優點：? 可以區分材料的電阻分量和電容/電感分量（對某些復合碳材料有用），可選擇合適頻率避免極化效應。

缺點：? 儀器更復雜，數據分析更復雜，主要用于研究而非單純電阻率測量。

功能與場景適配?

需求場景? ?關鍵功能配置? ?參考依據?

現場快速檢測? 便攜式設計（重量<10kg）、鋰電池續航>4小時、IP54防護等級

強電磁干擾環境? 抗工頻干擾技術、自動濾波功能

高精度診斷? 四線制測量（消除引線誤差）、溫度自動換算（校正至20℃標準值）

數據管理需求 存儲歷史數據、藍牙/USB導出、PC端分析軟件

三、安全與可靠性

安全防護

必須配備過壓/過流保護、自動放電功能（測試后釋放繞組儲能）；

高壓檔位需有聲光報警提示（如UT501的電壓符號顯示與紅燈警示）。

環境適應性

工作溫度：-10℃–50℃，濕度≤85%RH（避免結露影響精度）；

粉末電阻率測試儀是材料科學和工業質檢中的關鍵設備，其核心特點可歸納為以下五個方面

一、高精度測量與寬量程覆蓋

寬電阻率范圍：支持導體到絕緣體粉末的測量，典型量程為 10–10 Ω·cm（如半導體粉末），分辨率可達 0.01 μΩ。

多級電流/電壓適配：電流輸出檔位涵蓋 1 μA–10 A，電壓量程低至 2 mV（誤差≤±0.25%），適配不同導電特性的材料。

高穩定性設計：采用四端子法或四探針法，消除接觸電阻和導線誤差，確保重復性精度≤±0.3%。

二、自動化與智能化功能

自動極性切換：正/負電流輸出與電壓測量自動完成，減少人工干預。

實時數據圖譜分析：PC軟件同步顯示壓強-電阻率變化曲線、壓實密度曲線，支持數據導出與報表生成。

壓力與厚度聯動控制：壓力范圍高達 200 kg–1噸，厚度測量精度±0.1 mm，可定制模具尺寸（如內徑16–163 mm）。

三、模塊化配置與兼容性

測試模式可選：支持四探針法（符合GBT 30835-2014鋰電材料標準）和四端子法（符合GB/T 24521-2009）。

模具靈活選配：標配模具內徑通常為16–30 mm，可定制特殊規格（如163 mm大尺寸模具）。

擴展接口豐富：配備USB/232通訊接口，連接計算機、打印機等外部設備。

針對“接觸電阻率測試儀”的需求，核心在于?精確測量兩種材料接觸界面處的電阻（或接觸電阻），并可能計算出接觸電阻率?。這廣泛應用于評估?連接器觸點、繼電器開關、導電涂層與基體結合、焊接/壓接接頭、半導體器件金屬化層?等界面的導電性能與可靠性。

以下是關鍵要點與技術指南：

?核心概念區分?

?接觸電阻（Contact Resistance, Rc）?：

單位：?毫歐（mΩ）? 或 ?微歐（μΩ）?。

定義：電流流過兩個導體實際接觸區域時產生的?總電阻?，包含：

?收縮電阻（Constriction Resistance）?：電流線在接觸點處收縮集中產生的電阻（主要部分）。

?膜層電阻（Film Resistance）?：接觸表面氧化層、污染物等形成的附加電阻。

?接觸電阻率（Specific Contact Resistivity, ρc）?：

單位：?Ω·cm2?（主流單位）或 ?Ω·m2?。

定義：?單位接觸面積下的接觸電阻?，是?表征接觸界面本征特性的物理量?（與接觸面積無關）。

計算公式：?ρc = Rc × A? （其中 Rc 是接觸電阻，A 是?有效接觸面積?）。

?測量挑戰與技術關鍵?

?信號微弱：? 接觸電阻通常極小（mΩ~μΩ級），需高精度測量。

?排除體電阻干擾：? 必須分離“接觸界面電阻”與“材料自身體電阻”。

?接觸壓力控制：? 壓力顯著影響接觸面積和表面膜破壞，需精確可調。

?接觸面積不確定：? 實際微觀接觸點面積難測定（ρc 計算的關鍵難點）。

?消除熱電勢：? 微小溫差產生熱電勢干擾，需采用開爾文四線法 + 電流反轉技術。

使用注意事項

★高阻測量一定要嚴格按使用方法步聚進行，否則有可能造成儀器 損壞或電人。

7.1 應在“Rx”兩端開路時調零（主機開機）

如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零，但改變測量電壓后可能要重新調零。

7.2 禁止將“Rx”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊

7.3 在測試過程中不要隨意改動測量電壓，

★隨意改動測量電壓可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器，而且有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。

7.4 測量時從低次檔逐漸拔往高次檔

★每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數字，當有顯示值時應停下，記錄當前的數字即是被測電阻值。若顯示“1”時，表示欠量程應往高次檔拔。直到有顯示數字時為止。當有顯示數字時不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機內有過電流保護電路)。除104 Ω檔之外，當顯示低于1.99，表示過量程應換低檔!

7.5 大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會有一定變化而引起數字變化

★由于本儀器的分辯率很高，因而會引起顯示值的末尾幾位數也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導電機理復雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數就夠了。

7.6 接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分

★本儀表有二連根線:高壓線(紅)和微電流測試線。在使用時要注意高壓線，開機后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。

7.7 測試過程中不能觸摸微電流測試端

★微電流測試端 怕受到大電流或人體感應電壓及靜電的沖擊。所以在開機后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。

7.8 在測量高阻時，應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽.

★在測量大于1010 Ω以上時，為防止外界干擾面而引起讀數不穩。

7.9 每次測量完時應將量程開關撥回“104 ”檔再進行下次測試

在測量時應逐漸將量程開關撥到高阻檔，測量完時應將電流電阻量程、電壓量程開關撥回低檔。以 確保下次開機時量程開關處在低阻量程檔。

電導和電導率是什么關系：

電導率，物理學概念，指在介質中該量與電場強度之積等于傳導電流密度。對于各向同性介質，電導率是標量；對于各向異性介質，電導率是張量。生態學中，電導率是以數字表示的溶液傳導電流的能力。單位以西門子每米（S/m）表示。

（1）英文：conductivity(orspecific conductance)

（2）定義：電阻率的倒數為電導率，用希臘字母κ表示（或者γ[1]），κ=1/ρ。除非特別指明，電導率的測量溫度是標準溫度（ 25 °C ）。

（3）單位：在國際單位制中，電導率的單位稱為西門子/米（S/m），其它單位有：MS/m，S/cm，μS/cm。1S/m=1000mS/m=1000000μS/m=10mS/cm=10000μS/cm。

（4）說明：電導率的物理意義是表示物質導電的性能。電導率越大則導電性能越強，反之越小。另外，不少人將電導跟電導率混淆：電導是電阻的倒數，電導率是電阻率的倒數。

重要性和用途：

1絕緣材料用于電子系統彼此和與地面之間隔離，該材料能提供零部件的機械支撐。由于此用途，通常要求具有盡可能高的絕緣電阻，以與可接受的機械、化學和耐熱性能一致。因為絕緣電阻或電導組合了體積和表面電阻或電導，當實際使用時，要求試驗樣本和電極具有相同的形式，此時的測量值是非常有用的。表面電阻或電導隨著濕度發生快速變化，然而體積電阻或電導則稍微變化，盡管總的變化在一些變化可能更大。

2電阻或電導可用于間接預測某些材料的低頻率電介質擊穿和損耗因數性能。電阻或電導通常作為濕度含量，固化程度，機械連續性或不同類型老化的間接測量方式。這些間接測量的效用取決于通過理論或經驗研究確立的相關度。表面電阻的降低可導致因為電場強度降低而發生電介質擊穿電壓的增加，或者由于應力面積的增加而發生電介質擊穿電壓的降低。

3所有的電介質電阻或電導都取決于電化時間長短和施加的電壓值（除了普通的環境變量之外）。這些因素必須已知，同時報告，以使得電阻或電導測量值有意義。在電絕緣材料工業中，形容詞“表觀”通常適用于在任意選擇電化時間條件下獲得的電阻值。見X1.4。

4體積電阻或電導可通過在特定應用場合設計某個絕緣體使用的電阻和尺寸數據計算得出。研究已經表明電阻或電導隨著溫度和濕度的變化而變化（1,2,3,4）4，同時在設計工作條件時，必須已知這種變化。體積電阻或電導測量值通常用于檢查絕緣材料的均勻性，或者對于加工，可探測影響材料質量的導電雜質，而這不容易通過其它方法觀察到。

5體積電阻超過1021Ω·cm(1019Ω·cm)時，樣本在普通實驗室條件測試獲得的數值計算得出體積電阻，如果結果確實可疑，則應考慮通常使用的測量設備的局限性。

6表面電阻或電導不能精確測量，只能近似測量，因為體積電阻或電導總是受到測量方法的影響。測量值還受到表面污染的影響。表面污染及其積聚速度受到許多因素的影響，包括靜電充電和界面張力。這些因素反過來可以影響表面電阻。當包括污染，但是在通常常識下判斷不是電絕緣材料的材料性能時，此時表面電阻或電導可視為與材料性能相關。

?點接觸/面接觸法（用于連接器、開關等）?

?適用對象：? 連接器插針/插孔、繼電器觸點、導線壓接點、涂層結合處等?宏觀電接觸部件?。

?原理：?

?核心：開爾文四線法（四端子法）?：

一對電極（C1， C2）施加恒定電流（I）。

另一對電極（P1， P2）位于接觸界面附近測量電壓降（V）。

?接觸電阻 Rc = V / I? （消除了引線電阻和部分體電阻）。

?專用夾具：? 精確控制接觸壓力（通過砝碼、氣動、伺服電機），穩定固定樣品。

?微電流/電壓測量：? 使用精密源表（SMU）或微歐計提供穩定電流（通常幾mA~幾A），測量 μV 級電壓。

?接觸電阻率（ρc）估算難點：?

?有效接觸面積（A）未知：? 宏觀接觸是多個微觀接觸點的集合，真實 A 遠小于表觀面積。

?解決方法：?

在?不同可控壓力下?測量 Rc（壓力↑ → 接觸點數量/面積↑ → Rc↓）。

結合?接觸力學模型?（如 Holm 模型）估算平均接觸面積（復雜，多為研究用）。

?工業實踐通常直接報告接觸電阻（Rc）值及其測試條件（壓力、電流）?，作為可靠性指標。ρc 較少直接報告。