体积表面电阻率仪(高阻计)核心结构组成
1. 高压发生器
功能:产生稳定的直流高压(常见500V、1000V、2500V等)。
类型:
传统机械式:通过手摇发电机产生高压(如老式兆欧表)。
电子式:采用电池供电,通过DC-DC升压电路生成高压(现代主流)。
2. 测量电路
分压网络:由标准电阻(\(R_s\))与被测电阻(\(R_x\))串联组成。
电流检测:测量流经\(R_x\)的微小电流(通常为nA),通过\(V = I \cdot R\)计算电阻值。
电压比法:通过比较标准电阻与被测电阻的分压比,间接计算\(R_x\)(公式:\(R_x = R_s \cdot (V_/V_ 1)\))。
3. 显示装置
模拟式:机械表头直接显示刻度(刻度非线性,因电流与电阻成反比)。
数字式:通过模数转换(础顿颁)将信号数字化,由尝颁顿/尝贰顿显示电阻值。
4. 保护与抗干扰设计
保护环(Guard Ring):消除表面漏电流的影响,确保测量仅通过被测体。
屏蔽电极:防止环境电磁干扰或湿度导致的测量误差。
自动放电电路:测试后释放被测物体上的残余电荷,保障安全。
体积表面电阻率仪(高阻计)工作原理
1. 欧姆定律应用
施加高压V至被测电阻(Rx),产生微小电流((I = V / Rx))。
通过检测电流大小,反推电阻值((Rx = V / I))。
2. 高压驱动与电流放大
高压确保足够电流通过高阻值物体(如绝缘材料)。
微小电流经高精度放大器或静电计电路放大后处理。
3. 量程切换
通过切换标准电阻袄(搁冲蝉袄)或调整放大倍数,扩展测量范围(如1惭Ω至10罢Ω)。
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