專利名稱：一種檢定四探針電阻率測試儀的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及儀器設(shè)備檢定技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種四探針電阻率測量儀的檢
定裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)四探針電阻率測試儀的檢定，均采用規(guī)程JJG508-2004規(guī)定的兩種方法，第一種是整體檢定法，第二種是分部件檢定法。( I)整體檢定法電阻率測試儀的電阻率、方阻示值基本誤差用電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片來檢定。要實現(xiàn)測試儀測量范圍內(nèi)的檢定點的檢定，需要配備的硅單晶電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片至少12片單值標(biāo)稱值(JJG508-2004規(guī)程規(guī)定)或19片單值標(biāo)稱值(JJG48-2004硅單晶電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片檢定規(guī)程規(guī)定)。在檢定操作過程中，每片電阻率樣片測試，需在不同的規(guī)定的測試電流下進行。調(diào)節(jié)測試儀的測試電流，正反電流下各測10次，每正反測量一次需將樣片轉(zhuǎn)動20° 30°。該方法具有如下幾個特點( I)操作極繁瑣，對校準(zhǔn)人員的操作水平要求高，要求測量次數(shù)多，否則數(shù)據(jù)的離散型較大；(2)每片電阻率樣片需經(jīng)具備較高水平的計量技術(shù)機構(gòu)進行檢定/校準(zhǔn)溯源，一般計量技術(shù)機構(gòu)不具備硅單晶電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片的檢定/校準(zhǔn)能力，并且硅單晶電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片的溯源不確定度不太高，一般為1% 2. 5% ；(3)該方法需根據(jù)對測試到的數(shù)據(jù)以及電阻率樣片的相關(guān)溯源檢定/校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，按規(guī)程規(guī)定的公式
P = ^WFwF(WiS)P(SiD)Pt進行計算，其中的一些修正系數(shù)還需查表，計算繁瑣。( 2 )分部件檢定/校準(zhǔn)法對電阻測試儀的電氣部分用模擬電路法進行校準(zhǔn)。JJG508-2004規(guī)程規(guī)定，選用
O.01 Ω、0· I Ω、1 Ω、10Ω、100Ω、1000Ω、10000Ω 等 7 只標(biāo)準(zhǔn)電阻，按規(guī)程的 5. 3. 4. 4 條的
方法和5. I. 2. 3條的要求進行，電氣部分顯示值與實際運用中測量結(jié)果不一致，存在4. 532倍的關(guān)系，不能直接判斷檢定/校準(zhǔn)結(jié)果是否符合要求無。第一種檢定方法，限制了一些計量機構(gòu)如果不具有硅單晶電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片，就不能開展電阻率測試儀的計量；第二種檢定方法，由于采用的是固定的十進位的單值電阻器，檢定點少，其名義值且與電阻率的測量值沒有直接對應(yīng)的關(guān)系，同時不能滿足客戶其他測量范圍的檢定要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題提供一種檢定四探針電阻率測試儀的裝置，以解決在沒有電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片的情況下，對四探針電阻率和方阻示值誤差進行計量檢定校準(zhǔn)，解決整體檢定法所使用的標(biāo)準(zhǔn)電阻率樣片準(zhǔn)確度不高，使用操作要求高，使用中易損壞、環(huán)境溫度修正等四個方面的問題。本實用新型技術(shù)方案一種檢定四探針電阻率測試儀的裝置，它包括四探針電阻率測試儀，四探針電阻率測試儀的標(biāo)準(zhǔn)直流恒流源單元電流輸出口通過導(dǎo)線接到標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的I和3接線端，四探針電阻率測試儀的電壓測量、處理及顯示單元的電壓輸入端通過導(dǎo)線接到標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的2和4接線端。標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn為可變調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)電阻箱。本實用新型的有益效果本實用新型采用阻值可調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)電阻箱替代硅單晶電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片，實現(xiàn)四探針電阻率測試儀的量值溯源，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱易于獲取，其使用要比電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片的使用操作要求低，同時避免了電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片使用中易損壞的情況發(fā)生，其操作簡單、安全可靠、結(jié)果準(zhǔn)確，阻值可調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)電阻箱通過調(diào)節(jié)不同的阻值可以替代不同規(guī)格的硅單晶電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片，解決了在沒有電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片的情況下，對四探針電阻率和方阻示值誤差進行計量檢定校準(zhǔn)，解決了整體檢定法所使用的標(biāo)準(zhǔn)電阻率樣片準(zhǔn)確度不高，使用操作要求高，使用中易損壞、環(huán)境溫度修正等四個方面的問題。


圖I為本實用新型器件連接示意圖。
具體實施方式
一種檢定四探針電阻率測試儀的裝置，它包括四探針電阻率測試儀，四探針電阻率測試儀的標(biāo)準(zhǔn)直流恒流源單元電流輸出口 I+和I-用低阻值導(dǎo)線接到標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的I和3接線端，四探針電阻率測試儀的電壓測量、處理及顯示單元的電壓輸入端U+和U-用低阻值導(dǎo)線接到標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的2和4接線端，標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn為可變調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，本實施例采用7盤(或6盤)十進制可調(diào)精密標(biāo)準(zhǔn)電阻箱。四探針電阻率的理論計算公式為
Tl Vp=--~-W(I)
m2/W為材料的厚度(單位cm)。四探針測試儀在實際工作中，當(dāng)被測膜寬大大于探針間距時，就可以計算出方阻，即
n Vn VVRn^= / = P =----W / 二-———=4. 532226 — (2)
uU P^.' W h 2 / W h2 /I其中■^為等效四端電阻7 的計算公式，電阻率測試儀內(nèi)部根據(jù)與等效電阻j的比值4. 532 (精確值為4. 53226)自動計算出方阻大小。由標(biāo)準(zhǔn)直流恒流源單元輸出恒定的電流供給標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn，恒定電流的大小由標(biāo)準(zhǔn)直流恒流源單元選擇控制，該選擇也決定了測試儀的量程。Rn上的電壓降經(jīng)電壓測量、處理及顯示單元進行測量、處理和顯示，按照上述測量電阻率、方阻理論公式(I)、(2)進行計算，其理論顯示的讀數(shù)應(yīng)為4. 532倍的Rn值。·
權(quán)利要求1.一種檢定四探針電阻率測試儀的裝置，它包括四探針電阻率測試儀，其特征在于四探針電阻率測試儀的標(biāo)準(zhǔn)直流恒流源單元電流輸出口通過導(dǎo)線接到標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的I和3接線端，四探針電阻率測試儀的電壓測量、處理及顯示單元的電壓輸入端通過導(dǎo)線接到標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的2和4接線端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種檢定四探針電阻率測試儀的裝置，其特征在于標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn為可變調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)電阻箱?！?br> 專利摘要本實用新型公開了一種檢定四探針電阻率測試儀的裝置，它包括四探針電阻率測試儀，四探針電阻率測試儀的標(biāo)準(zhǔn)直流恒流源單元電流輸出口通過導(dǎo)線接到標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的1和3接線端，四探針電阻率測試儀的電壓測量、處理及顯示單元的電壓輸入端通過導(dǎo)線接到標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的2和4接線端，解決了在沒有電阻率標(biāo)準(zhǔn)樣片的情況下，對四探針電阻率和方阻示值誤差進行計量檢定校準(zhǔn)，解決了整體檢定法所使用的標(biāo)準(zhǔn)電阻率樣片準(zhǔn)確度不高，使用操作要求高，使用中易損壞、環(huán)境溫度修正等四個方面的問題。
文檔編號G01R35/00GK202794494SQ201220500218
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者李金陽 申請人:貴州航天計量測試技術(shù)研究所