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四端法與四探針法電阻率測試儀有什么區別?

點擊次數:102 發布時間:2021-08-06

四端法與四探針法電阻率測試儀區別

 

目前測試電阻率的方法有很多,今天我們就介紹下常用的四點探針法電阻率測試儀,也叫四探針方阻/電阻率測試儀;與傳統的四端法電阻率測試儀的區別,很多用戶常常搞不清楚,而且經常會出現買錯,從而給生產生活帶來困惑;今天就從以下幾個方面來講解:

一、  測量原理不同

1.1.    四端法是國際上通用的測量低值電阻的標準方法之一,它是通過測量待測電阻兩端電

壓和流經的電流來確定數值的,一般來說測試的都是材料體積電阻,也就是體積電阻率

.

2. 四點探針法又稱四探針法通常用來測量半導體的電阻率。四探針法測量電阻率有個大的優點,它不需要校準;有時用其它方法測量電阻率時還用四探針法校準。


四端法的原理是恒流電源通過兩個電流探針將電流供給待測低值電阻,電壓則通過兩個電壓引線來測量由恒流電源所供電流而在待測低值電阻上所形成的電位差Ux。由于兩個電流引線極在兩個電壓引線極之外

四探針一般測試的都是厚度在4mm以內的涂層或者薄層材料,當然還有些電極類材料雖然厚度較厚,但是也適用這種方法來測量.,因此可排除電流引線極接觸電阻和引線電阻對測量的影響。又由于數字電壓表的輸入阻抗很高,電壓引線極接觸電阻和引線電阻對測量的影響可忽略不計。

四端法具有直接,且克服觸點電阻和引線電阻等特點,適用于各類電阻的測量,尤其是低值電阻的測量。


504.png

二、  測試方法不同

四端法測試的是材料的體積電阻,電流流過被測樣品整個體積,在電流流過的方向上取值電壓,而四探針法主要是在測試被測樣品的面電阻,也就是整個探針間距電流擴散在整個樣品表面的電阻,所以也稱為表面電阻測試,這個方法更多適用于半導體備制下對電導率的分析,比如,涂層材料,復合材料,高純材料的測量

三、  測試結果的計算方法不同

1.四端法的計算方法:R=U/I

 

3. 四探針法計算就比較復雜了,測試等效電路


505.jpg

4.四探針法測試薄層樣品方阻計算和測試原理如下:

直線四探針測試布局如圖8,相鄰針距分別為S1、S2、S3,根據物理基礎和電學原理:

當電流通過1、4探針,2、3探針測試電壓時計算如下:

 

四探針測試結構圖8

當電流通過1、2探針,4、3探針測試電壓時計算如下:

 

從以上計算公式可以看出:方阻RS只取決于R1和R2,與探針間距無關.針距相等與否對RS的結果無任何影響,本公司所生產之探針頭全部采用等距,偏差微小,對測試結果更加精準。

工作原理圖.png

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