碳素材料四端法電阻率測(cè)試儀  碳素材料四端法電阻率測(cè)試儀

適用范圍：Scope of application

適用于鋰電池材料、石墨烯、石墨類、碳素粉末、焦化、石化、粉末冶金、高等院校、科研部門，是檢驗(yàn)和分析導(dǎo)電粉末樣品質(zhì)量的一種工具。

粉末電阻率測(cè)試儀的工作原理主要基于歐姆定律和四探針法，結(jié)合特定電極配置和幾何修正因子實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量。以下是核心原理及技術(shù)細(xì)節(jié)：

一、基礎(chǔ)原理

歐姆定律法?

通過向粉末樣品兩端施加穩(wěn)定電壓

U，測(cè)量通過樣品的電流

I，根據(jù)公式

R=U/I 計(jì)算電阻

R。該方法適用于簡(jiǎn)單電阻測(cè)量，但易受接觸電阻影響。

四探針法?

電極配置?：四根等間距探針接觸樣品，外側(cè)兩根通入恒定電流

I，內(nèi)側(cè)兩根測(cè)量電壓降

U，通過公式

R=(U/I)×k 計(jì)算電阻，其中

k 為幾何修正因子。

優(yōu)勢(shì)?：消除接觸電阻干擾，電流分布更均勻，適用于粉末壓片或松散樣品的電阻率測(cè)量。

二、測(cè)試流程與修正

粉末壓片法?

將粉末壓制成薄片后測(cè)量，通過厚度

l 和面積

S 計(jì)算電阻率

ρ=R×(S/l)。同步測(cè)量壓強(qiáng)與電阻率變化，可繪制“電阻率-壓強(qiáng)”曲線。

電導(dǎo)率轉(zhuǎn)換?

電導(dǎo)率

σ=1/ρ，部分儀器直接輸出電導(dǎo)率值，范圍覆蓋

三、技術(shù)優(yōu)化

多通道測(cè)量?：新型設(shè)備采用多探針陣列，減少電流非線性分布誤差，提升重復(fù)性。

自動(dòng)化計(jì)算?：集成軟件自動(dòng)修正幾何參數(shù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析及報(bào)告生成。

四、應(yīng)用場(chǎng)景

主要用于電池材料（如磷酸鐵鋰正極）、半導(dǎo)體粉末、石墨等導(dǎo)電性能評(píng)估，需確保樣品干燥且顆粒均勻

參數(shù)：

說明

　　①電阻率ρ不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān)，還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在溫度變化不大的范圍內(nèi)，幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化，即ρ=ρo(1+at)。式中t是攝氏溫度，ρo是O℃時(shí)的電阻率，a是電阻率溫度系數(shù)。

　　②由于電阻率隨溫度改變而改變，所以對(duì)于某些電器的電阻，必須說明它們所處的物理狀態(tài)。如一個(gè)220V

　　100W電燈燈絲的電阻，通電時(shí)是484歐姆，未通電時(shí)只有40歐姆左右。

　　③電阻率和電阻是兩個(gè)不同的概念。電阻率是反映物質(zhì)對(duì)電流阻礙作用的屬性，電阻是反映物體對(duì)電流阻礙作用的屬性。

電導(dǎo)率和電阻率之間聯(lián)系和關(guān)系？

電阻率：是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長(zhǎng)1米、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率。國(guó)際單位制中，電阻率的單位是歐姆·米，常用單位是歐姆·平方毫米/米。

電導(dǎo)率：水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù)，通常用它來表示水的純凈度。

電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理是將兩塊平行的極板，放到被測(cè)溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢(shì)（通常為正弦波電壓），然后測(cè)量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律，電導(dǎo)率(G)--電阻(R)的倒數(shù)，是由電壓和電流決定的。

電導(dǎo)率的基本單位是西門子（S），原來被稱為姆歐，取電阻單位歐姆倒數(shù)之意。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值，標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量中用單位電導(dǎo)率S/cm來表示，以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別。單位電導(dǎo)率（C）簡(jiǎn)單的說是所測(cè)電導(dǎo)率（G）與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積.這里的L為兩塊極板之間的液柱長(zhǎng)度，A為極板的面積。

=ρl=l/σ

(1)定義或解釋 電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率。σ=1/ρ (2)單位: 在國(guó)際單位制中,電導(dǎo)率的單位是西門子/米。 (3)說明 電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng),反之越小。

重要性和用途：

1絕緣材料用于電子系統(tǒng)彼此和與地面之間隔離，該材料能提供零部件的機(jī)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(jī)械、化學(xué)和耐熱性能一致。因?yàn)榻^緣電阻或電導(dǎo)組合了體積和表面電阻或電導(dǎo)，當(dāng)實(shí)際使用時(shí)，要求試驗(yàn)樣本和電極具有相同的形式，此時(shí)的測(cè)量值是非常有用的。表面電阻或電導(dǎo)隨著濕度發(fā)生快速變化，然而體積電阻或電導(dǎo)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(dǎo)可用于間接預(yù)測(cè)某些材料的低頻率電介質(zhì)擊穿和損耗因數(shù)性能。電阻或電導(dǎo)通常作為濕度含量，固化程度，機(jī)械連續(xù)性或不同類型老化的間接測(cè)量方式。這些間接測(cè)量的效用取決于通過理論或經(jīng)驗(yàn)研究確立的相關(guān)度。表面電阻的降低可導(dǎo)致因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度降低而發(fā)生電介質(zhì)擊穿電壓的增加，或者由于應(yīng)力面積的增加而發(fā)生電介質(zhì)擊穿電壓的降低。

3所有的電介質(zhì)電阻或電導(dǎo)都取決于電化時(shí)間長(zhǎng)短和施加的電壓值（除了普通的環(huán)境變量之外）。這些因素必須已知，同時(shí)報(bào)告，以使得電阻或電導(dǎo)測(cè)量值有意義。在電絕緣材料工業(yè)中，形容詞“表觀”通常適用于在任意選擇電化時(shí)間條件下獲得的電阻值。見X1.4。

4體積電阻或電導(dǎo)可通過在特定應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)計(jì)某個(gè)絕緣體使用的電阻和尺寸數(shù)據(jù)計(jì)算得出。研究已經(jīng)表明電阻或電導(dǎo)隨著溫度和濕度的變化而變化（1,2,3,4）4，同時(shí)在設(shè)計(jì)工作條件時(shí)，必須已知這種變化。體積電阻或電導(dǎo)測(cè)量值通常用于檢查絕緣材料的均勻性，或者對(duì)于加工，可探測(cè)影響材料質(zhì)量的導(dǎo)電雜質(zhì)，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(shí)，樣本在普通實(shí)驗(yàn)室條件測(cè)試獲得的數(shù)值計(jì)算得出體積電阻，如果結(jié)果確實(shí)可疑，則應(yīng)考慮通常使用的測(cè)量設(shè)備的局限性。

6表面電阻或電導(dǎo)不能精確測(cè)量，只能近似測(cè)量，因?yàn)轶w積電阻或電導(dǎo)總是受到測(cè)量方法的影響。測(cè)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(dāng)包括污染，但是在通常常識(shí)下判斷不是電絕緣材料的材料性能時(shí)，此時(shí)表面電阻或電導(dǎo)可視為與材料性能相關(guān)。

電器電阻測(cè)試儀怎么調(diào)

一、準(zhǔn)備工作

1. 設(shè)備狀態(tài)檢查：關(guān)閉測(cè)試儀電源，確保紅（正極）、黑（負(fù)極）測(cè)試線連接穩(wěn)固。

2. 電源確認(rèn)：檢查電池電量或外接電源狀態(tài)，避免因低電量導(dǎo)致測(cè)量誤差。

二、量程選擇與調(diào)零

1. 預(yù)估電阻范圍：開機(jī)后，根據(jù)待測(cè)電阻的大致范圍選擇量程。若未知，優(yōu)先選 大量程，再逐步調(diào)整。

2. 自動(dòng)量程功能：支持自動(dòng)量程的測(cè)試儀，開啟后可跳過手動(dòng)調(diào)節(jié)步驟。

3. 調(diào)零操作：短接測(cè)試線兩端，通過旋鈕調(diào)整使顯示屏歸零，消除測(cè)試線自身電阻的影響。

三、測(cè)量與誤差處理

1. 接觸穩(wěn)定性：將測(cè)試線緊密連接電阻兩端，避免接觸不良導(dǎo)致讀數(shù)波動(dòng)。

2. 異常顯示應(yīng)對(duì)：若屏幕顯示“1”或溢出符號(hào)，需切換至更高量程重新測(cè)量。

四、通用注意事項(xiàng)

不同品牌測(cè)試儀可能存在細(xì)節(jié)差異，操作前務(wù)必查閱說明書。例如，部分儀器需長(zhǎng)按功能鍵切換模式，或通過校準(zhǔn)程序優(yōu)化精度。