[發(fā)明專利]電阻率測(cè)量裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610257080.8
• 申請(qǐng)日: 2016-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN105717362B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濱州學(xué)院;邢進(jìn)
• 主分類號(hào): G01R27/08
• 分類號(hào): G01R27/08
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 褚慶森

本發(fā)明的電阻率測(cè)量裝置，包括容器、加熱器、加熱電源、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和上位PC機(jī)，特征在于：容器中設(shè)置有待測(cè)導(dǎo)體、溫度傳感器和加熱電阻絲，外筒容器中存儲(chǔ)有用于將容器中的溫度冷卻至0℃的冰塊。本發(fā)明的測(cè)量方法包括：a).截取待測(cè)導(dǎo)體；b).線纜連接；c).將容器置于冰塊中；d).冰點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)采集；e).移除冰塊并加熱；f).求取各溫度下的電阻率；g).求取電阻率的計(jì)算公式；h).實(shí)驗(yàn)結(jié)束。本發(fā)明的電阻率測(cè)量裝置及方法，求取的待測(cè)導(dǎo)體的電阻值更加精確，通過計(jì)算0～100℃各溫度點(diǎn)的電阻率，采用二次曲線擬合的方法，即可獲取待測(cè)導(dǎo)體的電阻率的溫度系數(shù)，測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電阻率測(cè)量裝置及方法，更具體的說，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精準(zhǔn)的電阻率測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)

電阻率表示物質(zhì)的導(dǎo)電特性，在諸多應(yīng)用場(chǎng)合，需要對(duì)導(dǎo)電物質(zhì)的電阻率進(jìn)行精確標(biāo)定和測(cè)量，以計(jì)算導(dǎo)電物質(zhì)作為電子元件時(shí)的電阻。再者，在理論教學(xué)過程中，需要指導(dǎo)學(xué)生測(cè)量導(dǎo)電材料的電阻率，以培養(yǎng)學(xué)生的理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＿@就需要有一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、成本低廉但能精準(zhǔn)測(cè)量導(dǎo)電材料電阻率的實(shí)驗(yàn)裝置和方法，來精準(zhǔn)測(cè)量待測(cè)材料的電阻率。

對(duì)于某一材料來說，不同溫度下的電阻率是不同的，電阻率通過公式(4)進(jìn)行求取：

ρ_t＝ρ₀(1+αt+bt²+ct³+...) (4)

式中，ρ_t是溫度為t時(shí)的電阻率，ρ₀為t＝0℃時(shí)的電阻率，α,b,c為常系數(shù)，由于常數(shù)b比α小很多，在不太大的溫度范圍內(nèi)，b可以略去，于是上式可近似寫成：

ρ_t＝ρ₀(1+αt) (3)

式中α稱為該金屬電阻率的溫度系數(shù)。嚴(yán)格地說，α與溫度有關(guān)，但在0℃～100℃范圍內(nèi)，α的變化很小，可看作不變。由此可見，求取公式(3)中的α即可獲取被測(cè)金屬的電阻率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點(diǎn)，提供了一種電阻率測(cè)量裝置及方法。

本發(fā)明的電阻率測(cè)量裝置，包括容器、加熱器、加熱電源、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和上位PC機(jī)，加熱電源用于給加熱器供電，數(shù)據(jù)采集設(shè)備與上位PC機(jī)相通信，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；其特征在于：所述容器中設(shè)置有待測(cè)導(dǎo)體、溫度傳感器和加熱電阻絲，容器的頂端設(shè)置有對(duì)其密封的密封蓋，密封蓋上設(shè)置有對(duì)其貫穿的且具有導(dǎo)體材料制成的測(cè)量支架、傳感器支架和加熱支架，待測(cè)導(dǎo)體、溫度傳感器和加熱電阻絲分別固定于測(cè)量支架、傳感器支架和加熱支架的底端；

待測(cè)導(dǎo)體、溫度傳感器位于容器中的同一高度，加熱電阻絲位于待測(cè)導(dǎo)體和溫度傳感器的下方，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)導(dǎo)體、溫度傳感器的同步均勻加熱；容器的外圍設(shè)置有可進(jìn)行拆卸和組裝的外套容器，外套容器中存儲(chǔ)有用于將容器中的溫度冷卻至0℃的冰塊；加熱器的輸出端與加熱支架相連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱電阻絲的供電，數(shù)據(jù)采集設(shè)備的電阻測(cè)量端經(jīng)正極導(dǎo)線、負(fù)極導(dǎo)線與測(cè)量支架相連接，以測(cè)量流經(jīng)待測(cè)導(dǎo)體的電流和加在兩端的電壓，數(shù)據(jù)采集設(shè)備的溫度測(cè)量端經(jīng)導(dǎo)線與傳感器支架相連接，以測(cè)量容器中的溫度值。

本發(fā)明的電阻率測(cè)量裝置，所述待測(cè)導(dǎo)體經(jīng)加持裝置固定于測(cè)量支架上，測(cè)量支架的數(shù)目為兩個(gè)，所述加持裝置由左固定座、右固定座和伸縮桿組成，左固定座、右固定座分別固定于兩測(cè)量支架上，右固定座上開設(shè)有與伸縮桿相配合的導(dǎo)向孔，伸縮桿的一端位于導(dǎo)向孔中并可運(yùn)動(dòng)，伸縮桿與右固定座之間設(shè)置有壓縮彈簧；左固定座、伸縮桿上均設(shè)置有對(duì)待測(cè)導(dǎo)體進(jìn)行支撐的承托板。

本發(fā)明的電阻率測(cè)量裝置，所述加熱支架與加熱器、測(cè)量支架與數(shù)據(jù)采集設(shè)備、傳感器支架與數(shù)據(jù)采集設(shè)備均通過插接頭相連接。

本發(fā)明的電阻率測(cè)量裝置的測(cè)量方法，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：