體積表面電阻率測定儀是一種用于測量材料體積電阻率和表面電阻率的精密儀器。體積電阻率反映材料內(nèi)部的導電性能，而表面電阻率則反映材料表面的導電性能。該儀器在電子、電氣、材料科學等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，是評估材料絕緣性能、導電性能以及防靜電性能的重要工具。其工作原理基于電學測量技術(shù)，通過精確控制電流和電壓來評估材料的導電性能。
一、電極系統(tǒng)
測量電極
材料：通常采用黃銅等導電性良好且化學性質(zhì)穩(wěn)定的金屬材料。黃銅電極有良好的導電性，能夠保證在測量過程中電流的穩(wěn)定傳輸，其化學穩(wěn)定性可以防止電極在使用過程中因氧化或腐蝕而影響測量精度。
形狀和尺寸：一般有圓形、方形等多種形狀。以圓形電極為例，直徑根據(jù)不同的儀器型號和測試標準有所不同，常見的直徑有50mm、100mm等。電極的尺寸大小會影響電場的分布，合適的尺寸有助于準確測量材料的電阻率。
作用：用于與被測樣品良好接觸，向樣品施加電場，通過測量流過電極的電流來計算電阻率。
保護電極
材料：同樣多采用黃銅制作。
位置和作用：通常圍繞在測量電極周圍，其寬度一般為2mm左右。它的主要作用是消除邊緣效應(yīng)。在沒有保護電極的情況下，電極邊緣的電場會不均勻，導致測量誤差。保護電極可以使測量電極與被測樣品之間的電場更均勻，提高測量的準確性。
不保護電極
材料：黃銅材質(zhì)。
位置和作用：位于最外層，主要用于連接測試電路，確保測量電極和保護電極正常工作，同時避免外界因素對測量電極和保護電極的干擾。
二、測試腔
腔體材質(zhì)
一般由絕緣材料制成，如聚四氟乙烯（特氟龍）。這種材料具有優(yōu)異的絕緣性能，能夠防止電流泄漏，保證測量的準確性。同時，它的化學穩(wěn)定性好，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在各種環(huán)境下都能保持穩(wěn)定的性能。
還有一些測試腔可能采用陶瓷等絕緣材料，陶瓷材料耐高溫、耐腐蝕，適用于一些特殊環(huán)境下的電阻率測量。
結(jié)構(gòu)形狀
常見的測試腔形狀有圓柱形和方形。圓柱形測試腔的設(shè)計符合電場均勻分布的原理，在對圓形樣品進行測試時，能夠使電場在樣品內(nèi)部均勻分布，減少因樣品形狀和電場不均勻?qū)е碌臏y量誤差。方形測試腔則在一些特殊情況下使用，例如對于方形或長方形的樣品，方形測試腔可以更好地適應(yīng)樣品的形狀，提高測量的準確性。
功能
為電極系統(tǒng)和被測樣品提供一個封閉的空間，使電場在樣品內(nèi)部均勻分布。同時，它可以屏蔽外界的電磁干擾，確保測量信號的準確性和穩(wěn)定性。此外，測試腔還可以固定樣品和電極的位置，防止在測量過程中因位置移動而產(chǎn)生誤差。
三、加壓系統(tǒng)
電源供應(yīng)部分
類型：包括直流電源和交流電源。直流電源能夠提供穩(wěn)定的電流，用于精確測量材料的電阻率。交流電源則在一些特殊的測試方法中使用，例如采用交流電橋法測量電阻率。
功能：為電極系統(tǒng)提供所需的電壓，使測量電極能夠在被測樣品上施加電場。電源的輸出電壓范圍根據(jù)不同的儀器型號和測試要求有所不同，一般可以從幾伏到數(shù)千伏不等。并且，電源通常具有電壓調(diào)節(jié)功能，可以根據(jù)被測樣品的特性和測試標準調(diào)整電壓大小。
電壓調(diào)節(jié)裝置
作用：精確控制施加在電極上的電壓。它可以通過手動調(diào)節(jié)或自動調(diào)節(jié)的方式，改變電源輸出電壓的大小。在手動調(diào)節(jié)方式下，操作人員可以根據(jù)測量需求和樣品特性，通過旋轉(zhuǎn)電位器或按下按鈕等方式來調(diào)整電壓。自動調(diào)節(jié)則是通過儀器內(nèi)部的微處理器或控制系統(tǒng)，根據(jù)預設(shè)的程序和測量參數(shù)自動調(diào)整電壓，使測量過程更加準確和便捷。
電流檢測部分
功能：用于測量流過被測樣品的電流大小。它一般采用高精度的電流表或電流傳感器來實現(xiàn)。在測量過程中，當電極施加電壓后，電流檢測部分能夠準確地檢測出通過樣品的微弱電流信號，并將其轉(zhuǎn)換為可讀取的電信號（如電壓信號），以便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析。
四、顯示與控制系統(tǒng)
顯示器
類型：通常采用液晶顯示屏（LCD）。LCD顯示器具有高對比度、低功耗等優(yōu)點，能夠清晰地顯示測量結(jié)果、參數(shù)設(shè)置、操作提示等信息。一些高d的體積表面電阻率測定儀可能還會配備觸摸屏顯示器，方便操作人員進行操作和參數(shù)設(shè)置。
功能：用于顯示測量得到的電阻率數(shù)值、電壓值、電流值等參數(shù)，以及儀器的工作狀態(tài)、故障信息等內(nèi)容。通過顯示器，操作人員可以直觀地了解測量情況，及時判斷測量結(jié)果是否準確可靠。
控制面板
組成：包括鍵盤、旋鈕、開關(guān)等操作部件。鍵盤用于輸入?yún)?shù)，如樣品編號、測試電壓值、測試時間等；旋鈕可以用于調(diào)節(jié)電壓、電流等參數(shù)的大??；開關(guān)則用于控制儀器的啟動、停止、復位等操作。
功能：方便操作人員對儀器進行操作和控制。通過控制面板，操作人員可以根據(jù)不同的測試需求設(shè)置儀器的工作參數(shù)，啟動和停止測量過程，以及在測量過程中對儀器進行實時監(jiān)控和調(diào)整。
微處理器控制系統(tǒng)
功能：作為儀器的核心控制單元，負責處理來自各個部分的信號，并按照預設(shè)的程序進行數(shù)據(jù)分析和處理。它可以對測量數(shù)據(jù)進行自動采集、存儲、分析和計算，得出準確的體積電阻率和表面電阻率數(shù)值。同時，微處理器還可以對儀器的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測，當出現(xiàn)故障或異常情況時，及時發(fā)出報警信號，并在顯示器上顯示故障信息，幫助操作人員排除故障。
