體積表面電阻率儀(高阻計(jì))核心結(jié)構(gòu)組成
1. 高壓發(fā)生器
功能:產(chǎn)生穩(wěn)定的直流高壓(常見(jiàn)500V、1000V、2500V等)。
類(lèi)型:
傳統(tǒng)機(jī)械式:通過(guò)手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生高壓(如老式兆歐表)。
電子式:采用電池供電,通過(guò)DC-DC升壓電路生成高壓(現(xiàn)代主流)。
2. 測(cè)量電路
分壓網(wǎng)絡(luò):由標(biāo)準(zhǔn)電阻(\(R_s\))與被測(cè)電阻(\(R_x\))串聯(lián)組成。
電流檢測(cè):測(cè)量流經(jīng)\(R_x\)的微小電流(通常為nA),通過(guò)\(V = I \cdot R\)計(jì)算電阻值。
電壓比法:通過(guò)比較標(biāo)準(zhǔn)電阻與被測(cè)電阻的分壓比,間接計(jì)算\(R_x\)(公式:\(R_x = R_s \cdot (V_/V_ 1)\))。
3. 顯示裝置
模擬式:機(jī)械表頭直接顯示刻度(刻度非線性,因電流與電阻成反比)。
數(shù)字式:通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)將信號(hào)數(shù)字化,由LCD/LED顯示電阻值。
4. 保護(hù)與抗干擾設(shè)計(jì)
保護(hù)環(huán)(Guard Ring):消除表面漏電流的影響,確保測(cè)量?jī)H通過(guò)被測(cè)體。
屏蔽電極:防止環(huán)境電磁干擾或濕度導(dǎo)致的測(cè)量誤差。
自動(dòng)放電電路:測(cè)試后釋放被測(cè)物體上的殘余電荷,保障安全。
體積表面電阻率儀(高阻計(jì))工作原理
1. 歐姆定律應(yīng)用
施加高壓V至被測(cè)電阻(Rx),產(chǎn)生微小電流((I = V / Rx))。
通過(guò)檢測(cè)電流大小,反推電阻值((Rx = V / I))。
2. 高壓驅(qū)動(dòng)與電流放大
高壓確保足夠電流通過(guò)高阻值物體(如絕緣材料)。
微小電流經(jīng)高精度放大器或靜電計(jì)電路放大后處理。
3. 量程切換
通過(guò)切換標(biāo)準(zhǔn)電阻\(R_s\)或調(diào)整放大倍數(shù),擴(kuò)展測(cè)量范圍(如1MΩ至10TΩ)。
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