體積表面電阻率儀(高阻計)核心結構組成
1. 高壓發生器
功能:產生穩定的直流高壓(常見500V、1000V、2500V等)。
類型:
傳統機械式:通過手搖發電機產生高壓(如老式兆歐表)。
電子式:采用電池供電,通過DC-DC升壓電路生成高壓(現代主流)。
2. 測量電路
分壓網絡:由標準電阻(\(R_s\))與被測電阻(\(R_x\))串聯組成。
電流檢測:測量流經\(R_x\)的微小電流(通常為nA),通過\(V = I \cdot R\)計算電阻值。
電壓比法:通過比較標準電阻與被測電阻的分壓比,間接計算\(R_x\)(公式:\(R_x = R_s \cdot (V_/V_ 1)\))。
3. 顯示裝置
模擬式:機械表頭直接顯示刻度(刻度非線性,因電流與電阻成反比)。
數字式:通過模數轉換(ADC)將信號數字化,由LCD/LED顯示電阻值。
4. 保護與抗干擾設計
保護環(Guard Ring):消除表面漏電流的影響,確保測量僅通過被測體。
屏蔽電極:防止環境電磁干擾或濕度導致的測量誤差。
自動放電電路:測試后釋放被測物體上的殘余電荷,保障安全。
體積表面電阻率儀(高阻計)工作原理
1. 歐姆定律應用
施加高壓V至被測電阻(Rx),產生微小電流((I = V / Rx))。
通過檢測電流大小,反推電阻值((Rx = V / I))。
2. 高壓驅動與電流放大
高壓確保足夠電流通過高阻值物體(如絕緣材料)。
微小電流經高精度放大器或靜電計電路放大后處理。
3. 量程切換
通過切換標準電阻\(R_s\)或調整放大倍數,擴展測量范圍(如1MΩ至10TΩ)。
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