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為(wéi)測(cè)出(chū)電阻率ρ,必(bì)須測(cè)出電(diàn)阻R,截麵積(jī)S和長(cháng)度L。S與L不難(nán)用各種(zhǒng)量(liáng)具測(cè)出(chū),因(yīn)此測電阻率的關(guān)鍵(jiàn)是測出電阻(zǔ)R。測(cè)量(liáng)電阻可(kě)根據被(bèi)測電阻值的大小和準確度(dù)要求(qiú),采用不同測量(liáng)儀器和方法。測量(liáng)大電阻(電(diàn)阻(zǔ)值>105Ω)和中電阻(電(diàn)阻值為(wéi)1~105Ω),準(zhǔn)確(què)度(dù)要求不高(gāo)時,常(cháng)用(yòng)兆(zhào)歐(ōu)表,萬用表等儀(yí)器測量(liáng)。半導體(tǐ)電(diàn)阻(zǔ)的(dí)測量(liáng)可用兩探(tàn)針法(fǎ),四(sì)探針(zhēn)法(fǎ),高Q表法,範德(dé)堡(bǎo)法(fǎ)等(děng)。其中(zhōng)四探(tàn)針法應用廣(guǎng)泛(fàn)。測量(liáng)準確度要求(qiú)較(jiào)高的小電阻(電(diàn)阻值<1Ω)或(huò)用電阻法研(yán)究和分(fēn)析(xī)金(jīn)屬(shǔ)與合(hé)金的組(zǔ)織(zhī)結(jié)構(gòu)變化時(shí),就(jiù)必須(xū)采用精(jīng)密(mì)的電橋法(fǎ)或電位差(chà)計法(fǎ)進(jìn)行(háng)測(cè)量。下麵介(jiè)紹一(yī)下電(diàn)橋法(fǎ)的(dí)測量(liáng)方(fāng)法。
單電橋法是(shì)應用電壓降(jiàng)平(píng)衡原(yuán)理,通過(guò)標(biāo)準電阻(zǔ)和已知電阻來求(qiú)得(dé)被測(cè)電(diàn)阻值。其(qí)測量(liáng)綫路如(rú)圖(tú)4.2-5所示(shì)。被(bèi)測電阻Rx與(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)電阻RN串聯,與(yǔ)此相(xiāng)對應的並聯綫(xiàn)路中(zhōng)串(chuàn)聯可(kě)調電(diàn)阻R1和(hé)R2。這兩(liǎng)對並聯綫路(lù)中的B點和D點間接有檢流(liú)計(jì)G,k'和(hé)R'是保護(hù)檢流計用的電鍵(jiàn)和電阻,K2是接通(tōng)檢(jiǎn)流計(jì)用(yòng)的開(kāi)關(guān)。電源(yuán)由E供給(gěi),並有開關K1控(kòng)製。在電橋(qiáo)設計上要(yào)使RN與(yǔ)Rx大致同(tóng)數量(liáng)級,R1與R2也相(xiāng)近(jìn)。在(zài)測(cè)試過程中(zhōng),隻需調節R1與R2,使接通了(liǎo)的檢流(liú)計無(wú)電流(liú)通過(guò),電橋達到平衡狀態,此時VAB=VAD,VBC=VDC,即可導(dǎo)出關(guān)係式
根(gēn)據已(yǐ)知的(dí)RN,讀出調節(jié)電橋平衡時的(dí)R1和(hé)R2的值(zhí)。由電橋綫(xiàn)路可知(zhī),當RN與(yǔ)Rx接(jiē)近,並在(zài)調(tiáo)節(jié)時使R1與(yǔ)R2之(zhī)比接(jiē)近(jìn)於1,則可提(tí)高被測電阻(zǔ)的精que度(dù)。由於單電橋法(fǎ)無需測(cè)出電(diàn)壓(yā)和(hé)電流的(dí)值(zhí)來(lái)求(qiú)得Rx,它克服(fú)了電(diàn)壓(yā)一(yī)電流計法的(dí)缺點(diǎn),故其(qí)精度較高。但單(dān)電(diàn)橋法所(suǒ)測量的被(bèi)測(cè)電(diàn)阻 RX,實(shí)際(jì)上包含(hán)了導綫(xiàn)電阻(zǔ)和(hé)導綫與(yǔ)接綫柱(zhù)間(jiān)的(dí)借出(chū)去電(diàn)阻(zǔ)。這種電阻(zǔ)稱(chēng)為附加電阻。由此(cǐ)可見(jiàn),隻有當(dāng)被測電阻比較大,附加電阻引起的誤差可以(yǐ)忽略不計(jì)時(shí),才能(néng)保證這種方(fāng)法的精度。
圖4.2-5 單電(diàn)橋原理(lǐ)示意圖
所(suǒ)以單橋(qiáo)法通(tōng)常(cháng)適用於測量(liáng)阻(zǔ)值為1~10Ω的(dí)試(shì)樣。若(ruò)被測電(diàn)阻較小(xiǎo),特(tè)別(bié)當被測(cè)電(diàn)阻數量(liáng)級接近附加電(diàn)阻(zǔ)時,這些附加電阻(zǔ)引(yǐn)起的誤差(chà)就相(xiāng)當大(dà),因(yīn)而得不到精(jīng)que的結(jié)果(guǒ)。在(zài)這(zhè)種情(qíng)況下,應使用雙(shuāng)電橋法。

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