是德科技
使用B2985A/87A 进行绝缘材料
Keysight B2985A/B2987A 静电计/高阻表
技术概述
序言
Keysight B2985A 和B2987A 静电计/高阻表通过在前面板上提供精确的电
阻或电流随时间的变化信息，简化了绝缘材料表面电阻率和体积电阻率的表征。 您可用Keysight 16008B 电阻盒对薄膜或片状材料的表面电阻率或体积电阻率进行测量，还能用定制的电阻率测量夹具来测量其他形状的样品。
Keysight B2985A 和B2987A 静电计/高阻表具有独一无二的10 aA (0.01 fA) 电流测量分辨率，使用内置的1000 V 电压源可测量最高10 PΩ (10 16 Ω) 电阻。
根据ASTM D257 标准(除非另作说明)，绝缘和表面电阻通常是在施加测试电压(带电) 60 秒之后测得，因此能够测量这些参数随时间的变化是很重要的。
B2985A 和B2987A 提供计时器触发和运算功能，可在指定的时间对测量数据进行计算，以得出不同点上的电阻率数据。另外，B2985A/B2987A 还在显示屏上提供电阻率与测试时间的趋势图，使用户能够查看在记录最终电阻率值之前的电阻率变化。
本技术概述介绍了如何使用B2985A/87A 和16008B 进行精确的电阻率测量。
注: B2987A 提供内置充电电池选件，在不接到交流电的情况下也能正常操作。本文中的重要词汇:
极小电流测量中的公制单位前缀:
‾peta (P) = 10 15
‾tera (T) = 10 12
‾giga (G) = 10 9
‾pico (p) = 10 -12
‾femto (f) = 10 -15
‾atto (a) = 10 -18
电阻率测量
1. 测量基础知识
电阻率测定有两种基本方法: 体积和表面。
下面章节将会讲解这两种方法。
体积电阻率测量
体积电阻率测量一般采用图1 所示的测试夹具电极配置—将电压源Vs 施加到上电极，指定流经测试样品的大电流为Im，随后体积电阻率 Rv 用公式 Rv = Vs/Im 计算。从测试样品流向保护电极的大电流和从上电极流向保护电极的表面电流都属于泄露电流；然而这些电流都会进入Vs 的低侧，不会对用于计算Rv 的电流表电流(Im) 的大小造成影响。 体积电阻率Rv 可用公式 r v = EAR/STH x Rv 计算出，其中:
EAR = Effective area 有效面积
STH = Sample thickness 样品厚度
表面电阻率测量
表面电阻率测量一般采用图 2 所示的电极配置—将电压源 Vs 施加到护环电极，在测试样品表面上的电流从保护电极流向主电极，表面电流被指定为 Im。表面电阻 Rs 可用公式 Rs = Vs/Im 计算。从护环流向上电极的电流是泄露电流；然而这个电流会流入 Vs 的低侧，不会对用于计算 Rv 的电流表电流(Im) 的大小造成影响。
表面电阻可用公式 r s = EPER/GLEN x Rs 计算出，其中:
EPER = Effective perimeter 有效周长
GLEN = Gap length 间隔长度
B2985/87A 可利用内置的MATH 功能计算和显示上述参数。图1. 体积电阻率测量
图2. 表面电阻率测量
吉尔达
Rv = Vs/Im
上电极
16008B
电阻率电池
(剖面图)
保护电极
主电极
Vs
Im
测试样品
电流流向
主电极表面边缘
泄露电流
电流表
泄露
电流
电压源
Vs 高
Vs 低
0 v
+
-
电流从表面
流向主电极
Rv = Vs/Im
16008B
电阻率电池
(剖面图)
上电极
主电极
Im
电流表
0 v
+
-
0 v
测试样品
Vs人大释法
电压源
保护
电极
泄露
电流
电阻率测量(续)
2. 测量支持功能
B2985A 和B2987A 具有多个适用于电阻率测量的特性。
测量时间设置:
电阻率测量通常是在施加一个激励信号后的指定时间内进行，因为绝缘材料的电阻率一般不会迅速收敛于一个稳定值，这就要求任何的电阻率技术指标都必须对应电阻测量时间点。除非另作说明，我们通常是在输入一个激励信号 (带电) 60 秒后开始进行电阻率测量(根据ASTM D257 标准)。
B2985A 和B2987A 允许您指定在输入激励信号之后(带电) 开始测量的确切时间。
湿度和温度测量:
由于电阻率测量会受到环境温度和湿度的影响，因此有必要记录每一次测量的数据，以方便用户比较不同材料的电阻率测量结果。
B2985A 和B2987A 允许您测量和记录环境温度和湿度以及电阻测量数据。
趋势图显示:
由于电阻率测量通常会在输入电压激励信号之后有所改变，仪表能够显示电阻率从输入激励信号到最终测量结束过程中的变化，这会为用户带来极大便利。
B2985A 和B2987A 允许您通过图表来监测电阻率随时间的变化。
巧缘艳史16008B 电阻盒
B2987A
互锁连接
高压输出
16088B
陆德明体积/表面
选择器
位置
本节介绍了如何使用 B2985A/87A 和
16008B 电阻盒进行电阻率测量。
图3 显示了B2987A 和16008B 进行电阻
率测量的连接后视图。
请确保仪表已经通过互锁电缆连接，
将 N1413A 的控制开关切换到 PULL 位
置；并且启用"Floating DUT" 模式。
使用图4 所示的16008B 体积/表面选择
器上的旋钮，就可以切换体积电阻率测
量和表面电阻率测量。
馒头标准使用16008B 电阻盒进行电阻率测量的实例
图5. 测试电极的尺寸和电阻率计算参数
在本例中，夹具的测试电极是16008B 电
阻盒的标准配置。电极尺寸为:
‾主电极: 直径50 mm
‾防护电极: (内) 直径70 mm
体积电阻率测量实例所使用的测试样品
是一种与静电隔离袋材质相同的塑料薄
膜，适用于放置静电敏感器件。
表面电阻率测量实例所使用的测试样品
是橡胶薄片。
电阻率计算的详细内容可参见图5。
注: 下面链接中的 16008B 手册可为您
net link提供更多有关测试夹具的信息:
literature.cdn.keysight/
litweb/pdf/16008-90011.pdf
图3. B2987A 和16008B 进行电阻率测量的配置
图4. 16008B 体积/表面选择器的开关
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