Đo điện trở suất khối và điện trở suất bề mặt vật liệu dẫn điện bằng phương pháp đầu dò 4 điểm

“Phương pháp đầu dò 4 điểm” sử dụng phép đo được phát triển dựa trên phương pháp đo điện trở 4 dây Kelvin – giải pháp đo được điện trở thấp (từ 0.00 μΩ) với mức độ chính xác cao nhất, trong đó gồm 2 đầu dò là nguồn gửi và nhận tín hiệu, 2 đầu dò cảm ứng.

Phương pháp đầu dò 4 điểm sử dụng đầu dò mảng 4 điểm có cao độ và vị trí ghim rất chính xác. Với đầu dò đặc biệt này, điện trở suất khối và điện trở suất bề mặt (điện trở tấm), và độ dẫn điện được tính bằng phép tính RCF (Hệ số hiệu chỉnh điện trở suất).
Hình bên dưới minh họa mạch điện trong phương pháp đo 4 điểm

Dòng điện I chạy từ R2 qua điện trở DUT R0 và ‘r1’. Trở kháng đầu vào cao của vôn kế chỉ cho phép dòng điện không đáng kể chạy qua ‘r3’ và ‘r4’. Vì vậy điện áp rơi trên r3 và r4 thực tế bằng 0 và điện áp E trên các cổng đo về cơ bản bằng với điện áp E0 trên điện trở của đối tượng thử nghiệm R0, nhờ đó ta có thể đo điện trở đối tượng thử nghiệm mà không bị ảnh hưởng bởi r1 đến r4.

Với mục tiêu về các giải pháp đo an toàn, chính xác vượt bậc, Hioki đã đưa phương pháp đo đầu dò 4 điểm vào các thiết bị đo điện trở nhằm giúp khách hàng đánh giá chính xác đặc tính của vật liệu dẫn điện ngay từ giai đoạn R&D, thử nghiệm

Thực hiện phép đo điện trở đầu dò 4 điểm với thiết bị đo điện trở RM3545 HIOKI

 Thành phần hệ thống đo 

• Thiết bị đo điện trở RM3545 HIOKI
• Phần mềm máy tính
• Đầu dò mảng 4 điểm dùng cho DUT (Device under test: Mẫu thử nghiệm) hình khối hoặc đầu dò cho DUT hình đĩa/hình trụ đặc

 Ưu điểm của hệ thống đo 

• 2 loại “đầu dò mảng 4 điểm” khác nhau về khoảng cách giữa các đầu dò: 5,0 mm và 1,5 mm. Cả hai loại đều sử dụng được với chế độ đo thông thường.*
• Hai loại phần mềm ứng dụng PC: cho DUT hình khối và cho DUT hình đĩa/hình trụ đặc.
• Các thông số đo bao gồm điện trở suất khối (Ω・m), điện trở suất bề mặt (Ω/sq), độ dẫn điện (S/cm), và điện trở (Ω).
• Phần mềm ứng dụng hiển thị các giá trị được tính toán dựa trên kích thước DUT và vị trí tọa độ đo do người dùng nhập.
• Phần mềm ứng dụng cung cấp các chức năng thuận tiện như hướng dẫn vị trí đầu dò, lịch sử phép đo và xuất kết quả đo dưới dạng tệp CSV.
• Các giá trị điện trở thấp được đo với độ chính xác cơ bản là 0,006% và độ phân giải tối đa là 0,01 μΩ (theo thông số kỹ thuật của RM3545), cho phép tính toán điện trở suất với độ chính xác cao.

*: Khi sử dụng chế độ đo theo JIS K 7194, chỉ có thể sử dụng đầu dò có các chân cách nhau 5,0 mm.
JIS K 7194-1994 “Phương pháp kiểm tra điện trở suất của chất dẻo dẫn điện bằng đầu dò 4 điểm” là tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp Nhật Bản, được thiết lập bởi Nhóm Hiệp hội Tiêu chuẩn Nhật Bản. Bộ tiêu chuẩn quy định rằng trên đầu dò, các chân liền kề phải cách nhau 5,0 mm.

• RM9010-01: Nhập tọa độ (x-y) từ 8,0 mm trở lên tính từ mép của DUT vào trong.
• RM9010-02: Nhập tọa độ (x-y) từ 3,0 mm trở lên tính từ mép của DUT vào trong.

THIẾT BỊ ĐO ĐIỆN TRỞ
RM3545