JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀
(一) JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀簡介
JSD-100型金屬材料電阻率(微電阻)測試儀為用于金屬材料的電阻可視化檢測設(shè)計，由于銀、銅、金、鋁等具有較好導電性，這些金屬材料在日常使用體積范圍時其電阻值就已經(jīng)很低，通過下圖可對其有簡單概念，當金屬材料為長度10cm絲材時，1mΩ材料電阻值對應(yīng)的材料截面積(圖中數(shù)值為直徑，單位mm)示意圖：
當材料導電截面積更大時電阻值更低，測試儀主要針對這類低電阻測試進行優(yōu)化，對純金屬及其合金材料的導電性(電阻/電阻率/電導率)、進行高精度、連續(xù)監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上對電阻溫度系數(shù)(電阻-溫度關(guān)系)、 電阻應(yīng)變靈敏系數(shù)(電阻-力關(guān)系)、接觸壓力-接觸電阻關(guān)系等衍生出不同用途的測量系統(tǒng)。測試系統(tǒng)由實驗架臺(或夾具)、測試機箱、計算機、測控軟件等組成。
測試儀測量范圍能到MΩ，也可用于部分半導體材料的測量。測量對象包括純金屬或合金的絲材、帶材、管材、片材等具有規(guī)則截面積的導體或半導體，樣品也包括厚膜及薄膜導電膜，及可使用四端點測試夾具的半導體塊體材料。
由于電阻率是材料的基本屬性，與材料純度有緊密關(guān)系，除用于導電性測量外，也可以做為材料純度的物理判定手段之一。是目前金屬材料研究的科研設(shè)備 。
配用夾具
絲帶材檢測夾具：用于直徑1mm以下的細絲及窄薄帶材測量，夾頭鍍金，檢測長度可調(diào)，樣品快速裝夾絲帶材檢測夾具：用于直徑1mm以下的細絲及窄薄帶材測量，夾頭鍍金，檢測長度可調(diào)，樣品快速裝夾
細絲檢測夾具：用于直徑0.1mm以下的超細絲測量，夾頭鍍金，檢測長度固定，樣品快速裝夾
四探針檢測頭：單邊線四探針檢測探頭，間距1mm，用于薄膜、厚膜及半導體電阻率測量
帶材檢測夾具：用于厚1mm、寬20mm以下的帶材測量，檢測長度固定，夾頭鍍金，檢測長度可調(diào)，快速裝夾配用軟件
（二）參考標準：
GB/T 351-2019 金屬材料電阻率測量方法
GB/T 6146-2010 精密電阻合金電阻率測試方法
GB/T 3048.2-2007 電線電纜電性能試驗方法 第2部分：金屬材料電阻率試驗
（三）主要特點
1. 四線法電阻測試，消除接觸電阻和引線電阻誤差
2. 軟件同步顯示檢測輸出時基曲線，測試效果一目了然
3. 高精度恒流源，帶電流限制，避免自熱效應(yīng)，保障測量精度
4. 軟件中可同時進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，結(jié)果可打印，數(shù)據(jù)可導出
（四） 主要技術(shù)指標
技術(shù)指標 | 技術(shù)參數(shù) |
測試通道數(shù)： | 1 |
測量模式： | 四端點測量/恒流源 |
電阻量程： | 2MΩ-2mΩ(十倍率)，400uΩ |
電阻分辨率： | 0.001uΩ (@400uΩ) |
測試精度： | ±0.1% |
輸出電壓： | 9V DC |
供電電源： | 220V ±10%/50Hz |
功耗： | 60W |
（四）金屬導電性
金屬材料由于晶格間具有可自由移動的電子，均具有良好的導電性能，按照導電性能排序，一些常用材料的參數(shù)如下表：
材料名稱 | 符號 | 電阻率（μΩ.cm | 電阻溫度系數(shù)（1/℃ | 熔點（℃） | 沸點（℃) | 密度（g/cm3) |
銀 | Ag | 1.59 | 0.0038 | 961 | 2210 | 10.49 |
銅 | Cu | 1.67 | 0.0039 | 1083 | 2959 | 8.96 |
金 | Au | 2.35 | 0.0032 | 1063 | 2970 | 19.32 |
鋁 | Al | 2.65 | 0.0043 | 660 | 2450 | 2.7 |
鋅 | Zn | 5.92 | 0.0042 | 420 | 906 | 7.13 |
鐵 | Fe | 9.71 | 0.0065 | 1537 | 3000 | 7.87 |
鉑 | Pt | 10.6 | 0.0039 | 1769 | 4530 | 21.45 |
錫 | Sn | 11.0 | 0.0047 | 232 | 2270 | 7.3 |
鈦 | Ti | 42.0 | 0.0041 | 1668 | 3260 | 4.51 |
錳銅 | Cu85Mn12Ni2 | 48.2 | 0.000002 | - | - | - |
康銅 | Cu55Ni45 | 49 | 0.00003 | - | - | - |
鎳鉻 | Fe45Ni35Cr20 | 100 | 0.0004 | - | - | - |
金鈀鐵鋁 | AuPdFeAl | 216 | -0.000014 | - | - | - |
碳（高純） | C | 3500 | -0.0005 | 3727 | 4830 | 2.25 |
鍺（高純） | Ge | 0.6 Ω.m | -0.048 | 937 | 2830 | 5.323 |
硅（高純） | Si | 2300 Ω.m | -0.075 | 1410 | 4830 | 2.25 |
* 主要數(shù)據(jù)來源《二元合金狀態(tài)圖集》《貴金屬》等，環(huán)境溫度為20℃
電阻率計算
電阻率為材料的固有特性之一，絲材或截面積均勻的金屬可以利用下面的公式計算電阻/電阻率：
軟件幾個主要界面，雙擊可顯示原圖。
（五） 相關(guān)資料
四端法電阻測量
四端法也稱為四線法或開爾文法，指的是用一對導線連接一電流源，另一對導線將被測電阻的電壓引入數(shù)字多用表進行測量，其測試原理如下圖所示 ：
Ux為對應(yīng)測試點得到的電壓信號， R1、R3、R4、R6分別為四段測量導線的電阻值及與樣品的接觸電阻，R2、R5為電源(I+/I-)導線端與測量(U+/U-)導線端間的樣品電阻， 由于測量端放大器輸入阻抗遠大于被測電阻Rx， 而R3、R4較小，測量導線上的壓降可以忽略不計，R1、R2、R5、R6雖然在測試電流回路中，但測量僅以測量端為準，其壓降不會出現(xiàn)在測量結(jié)果中。 因而，四端法測電阻能夠消除接觸電阻和引線電阻的影響。
