CN107064642A - 电阻率测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电阻率测量装置及方法。该装置包括加热炉、夹紧装置、电阻测量单元和处理单元；夹紧装置，用于从待测样品的两侧夹紧待测样品，以使待测样品固定于加热炉内；电阻测量单元，包括双单电桥测量电路、双臂电桥测量电路和开关，待测样品分别接入双单电桥测量电路和双臂电桥测量电路；开关具有第一工作位和第二工作位，当其位于第一工作位时，利用双单电桥测量电路获取待测样品的阻值，当其位于第二工作位时，利用双臂电桥测量电路获取待测样品的阻值；处理单元用于根据待测样品的阻值以及待测样品与夹紧装置之间的接触面积、待测样品的长度来确定待测样品的电阻率。由此，可以快速、准确地获知待测样品的电阻率，且容易操作。
Description
技术领域
本公开涉及电子技术领域，具体地，涉及一种电阻率测量装置及方法。
背景技术
在玻璃生产中，电助熔有高效、污染少及自动化程度高的特点，其所用的电极为二氧化锡电极砖。获知二氧化锡电极砖从室温到至实际工作温度内的电阻率特性，对于玻璃窑炉设计、玻璃熔炼等具有重要的意义。但在不同温度下，二氧化锡电极砖的电阻率会有很大不同，并且温度越高，二氧化锡的电阻率越小。在高温下，尤其是温度到达1400℃以上时，二氧化锡的电阻会率很小(小于1Ω)，并且电阻率越小，测量的精度越难以把握。因此，迫切需要一套可靠的电阻率测量设备来精确测量二氧化锡电极砖等小电阻率材料的电阻率。
发明内容
本公开的目的是针对现有技术中由于难以精确测量高温环境下的小电阻率材料的电阻率的问题，提供一种电阻率测量装置及方法。
为了实现上述目的，本公开提供一种电阻率测量装置，该装置包括加热炉、夹紧装置、电阻测量单元和处理单元；
所述夹紧装置用于从待测样品的两侧夹紧所述待测样品，以使所述待测样品固定于所述加热炉内；
所述电阻测量单元包括双单电桥测量电路、双臂电桥测量电路和开关，其中，所述待测样品分别接入所述双单电桥测量电路和所述双臂电桥测量电路；所述开关具有第一工作位和第二工作位，当所述开关位于所述第一工作位时，所述双单电桥测量电路处于工作状态，以利用所述双单电桥测量电路获取所述待测样品的阻值，当所述开关位于所述第二工作位时，所述双臂电桥测量电路处于工作状态，以利用所述双臂电桥测量电路获取所述待测样品的阻值；
所述处理单元用于根据所述待测样品的阻值以及所述待测样品与所述夹紧装置之间的接触面积、所述待测样品的长度来确定所述待测样品的电阻率。
所述处理单元还用于根据所述待测样品的阻值，控制所述开关的工作位的切换操作。
可选地，所述处理单元用于根据所述待测样品的阻值，控制所述开关的工作位的切换操作，包括：
所述处理单元用于在利用所述双单电桥测量电路获取到的所述待测样品的阻值满足第一预设条件时，切换所述开关到所述第二工作位，以切换为利用所述双臂电桥测量电路获取所述待测样品的阻值，其中，所述第一预设条件包括：所述阻值大于或等于目标阻值；或者，所述阻值小于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第一预设差值；
用于在利用所述双臂电桥测量电路获取到的所述待测样品的阻值满足第二预设条件时，切换所述开关到所述第一工作位，以切换为利用所述双单电桥测量电路获取所述待测样品的阻值，其中，所述第二预设条件包括：所述阻值小于或等于所述目标阻值；或者，所述阻值大于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第二预设差值。
可选地，所述夹紧装置包括第一顶丝、第二顶丝、第一固定桩、第二固定桩、第一顶杆、第二顶杆、第一弹簧和第二弹簧，其中，所述第一顶丝、所述第一固定桩、所述第一顶杆和所述第一弹簧位于所述加热炉的一侧，所述第二顶丝、所述第二固定桩、所述第二顶杆和所述第二弹簧位于所述加热炉的另一侧，所述第一顶丝和所述第一顶杆的一端之间通过所述第一弹簧连接，所述第二顶丝和所述第二顶杆的一端之间通过所述第二弹簧连接，其中，所述第一固定桩上设置有第一插孔，所述第一顶丝插入到所述第一固定桩的所述第一插孔内，以通过所述第一固定桩固定所述第一顶丝，所述第二固定桩上设置有第二插孔，所述第二顶丝插入到所述第二固定桩的所述第二插孔内，以通过所述第二固定桩固定所述第二顶丝，所述第一顶杆的另一端和所述第二顶杆的另一端贴附有导电片，所述待测样品夹设于两个导电片之间，并通过所述导电片分别接入所述双单电桥测量电路和所述双臂电桥测量电路。
可选地，所述导电片为铂金片。
可选地，所述装置还包括：
防氧化装置，放置于所述加热炉内，所述防氧化装置内充有保护气体，用于防止所述待测样品被氧化。
可选地，所述保护气体为氩气。
可选地，所述待测样品为二氧化锡电极砖。
可选地，所述处理单元还用于根据所述电阻测量单元获取到的所述待测样品的阻值以及所述待测样品与所述夹紧装置的接触面积、所述待测样品的长度来确定所述待测样品的电阻率。
本公开还提供一种电阻率测量方法，使用上述的本公开提供的所述的电阻率测量装置，所述方法包括：
当待测样品被固定于所述加热炉内后，控制所述加热炉进行变温操作；
在所述加热炉的变温过程中，通过控制所述开关的工作位的切换操作，来获取所述待测样品的阻值，其中，所述开关的工作位包括第一工作位和第二工作位，当所述开关位于所述第一工作位时，所述双单电桥测量电路处于工作状态，以利用双单电桥测量电路获取所述待测样品的阻值，当所述开关位于所述第二工作位时，所述双臂电桥测量电路处于工作状态，以利用所述双臂电桥测量电路获取所述待测样品的阻值；
根据所述待测样品的阻值以及所述待测样品与所述夹紧装置之间的接触面积、所述待测样品的长度来确定所述待测样品的电阻率。
可选地，所述控制所述开关的工作位的切换操作，包括：
由所述处理单元根据所述待测样品的阻值，控制所述开关的工作位的切换操作。
可选地，所述处理单元根据所述待测样品的阻值，控制所述开关的工作位的切换操作，包括：
所述处理单元在利用所述双单电桥测量电路获取到的所述待测样品的阻值满足第一预设条件时，切换所述开关到所述第二工作位，以切换为利用所述双臂电桥测量电路获取所述待测样品的阻值，其中，所述第一预设条件包括：所述阻值大于或等于目标阻值；或者，所述阻值小于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第一预设差值；
在利用所述双臂电桥测量电路获取到的所述待测样品的阻值满足第二预设条件时，切换所述开关到所述第一工作位，以切换为利用所述双单电桥测量电路获取所述待测样品的阻值，其中，所述第二预设条件包括：所述阻值小于或等于所述目标阻值；或者，所述阻值大于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第二预设差值。
可选地，所述待测样品为二氧化锡电极砖。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过夹紧装将待测样品固定于加热炉内，然后通过双单电桥测量电路或双臂电桥测量电路来获取待测样品的阻值，并根据该阻值以及待测样品与夹紧装置之间的接触面积、待测样品的长度来确定待测样品的电阻率，这样，可以快速、准确地获知待测样品的电阻率，且容易操作。此外，电阻测量单元的结构简单、成本低。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。
图2A是根据一示例性实施例示出的一种双单电桥测量电路的示意图。
图2B是根据一示例性实施例示出的一种双臂电桥测量电路的示意图。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。
图5A是根据另一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。
图5B是根据另一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种待测样品的温度与电阻率之间的对应曲线图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电阻率测量方法的流程图。
附图标记说明
1 加热炉 2 夹紧装置
3 电阻测量单元 4 处理单元
5 待测样品 6 防氧化装置
11 下底 12 绝缘片
21 第一顶丝 22 第二顶丝
23 第一固定桩 24 第二固定桩
25 第一顶杆 26 第二顶杆
27 第一弹簧 28 第二弹簧
29 导电片 31 双单电桥测量电路
32 双臂电桥测量电路 33 开关
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。如图1所示，该电阻率测量装置可以包括加热炉1、夹紧装置2、电阻测量单元3和处理单元4。该夹紧装置2可以用于从待测样品5的两侧夹紧待测样品5，以使该待测样品5固定于加热炉1内。
电阻测量单元3可以包括双单电桥测量电路31、双臂电桥测量电路32和开关33。其中，开关33具有第一工作位和第二工作位，当开关33位于第一工作位时，双单电桥测量电路31处于工作状态，此时，可以利用该双单电桥测量电路31获取待测样品5的阻值，当开关33位于第二工作位时，双臂电桥测量电路32处于工作状态，此时可以利用该双臂电桥测量电路32获取待测样品5的阻值。
双“单电桥”是指两个“单电桥”或两次“单电桥”，双单电桥测量电路31可以用于测量小电阻材料的阻值，其工作原理如图2A所示。其中，R0为标准电阻，Rx为待测样品的阻值，rx、r0为电阻箱，G为平衡指示仪，A、B为R0的电压接头，C、D为Rx的电压接头，A’、B’、C’、D’分别为A、B、C、D相对应的电流接头，Rf为B、C两电压接头之间的总电阻(其中，包括B、C之间的所有接触电阻和导线电阻)，S为一刀双掷开关，E为30V以下的直流电源。
当开关S与X侧接触(即S与Rx的电压接头接触)、且平衡指示仪G达到平衡时，电阻箱r0、rx的数值分别为r0x、rxx，即有
当开关S与O侧接触(即S与R0的电压接头接触)，且G达到平衡时，电阻箱r0、rx的数值分别为r00、rx0，即有
由等式(1)与(2)可得
双臂电桥测量电路32可以用于测量大电阻材料的阻值，其工作原理如图2B所示。其中，E为30V以下的直流电源，G’为检流计，Rx为待测样品的阻值，Rn为比较用可调电阻，R为滑动变阻器，用于调节双臂电桥测量电路32的工作电压。Rx和Rn各有两对电位接头，C1和C2为Rx的电流接头，Cn1和Cn2为Rn的电流接头，P1和P2为Rx的电压接头，Pn1和Pn2为Rn的电压接头。为了排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响，可以将Rx的电流接头C1、C2设置在Rx的电压接头P1、P2的外侧。比较用可调电阻Rn的电流接头Cn2与待测样品的阻值Rx的电流接头C2用电阻为r(已知电阻)的粗导线连接起来。R1、R1'、R2和R'2是桥臂电阻，其阻值均在l0Ω以上，I为所述双臂电桥测量电路32的总电流，Ig为检流计G’测得的电流，I1为通过电阻R1的电流，I1′为通过电阻R1'的电流，In为通过电阻Rn的电流。
调节R1、R1′和R2、R2′使双臂电桥平衡,也就是使得检流计G’的两端的电位相等，即电流Ig＝0，根据基尔霍夫定律，可得方程组：
解方程组(4)可得
处理单元4可以用于根据电阻测量单元3获取到的待测样品5的阻值以及待测样品5与夹紧装置2的接触面积、待测样品5的长度来确定待测样品5的电阻率。
示例地，可以通过以下等式(6)来确定待测样品5的电阻率：
其中，P表示所述待测样品的电阻率；Rx表示所述待测样品的阻值；S表示所述待测样品与所述夹紧装置的接触面积；L表示所述待测样品的长度。
在一种实施方式中，开关33的工作位的切换操作可以通过工作人员手动操作该开关33来完成。
在另一种实施方式中，开关33的工作位的切换操作可以通过处理单元4来控制，即上述的处理单元4还可以用于根据待测样品5的阻值，控制开关33的工作位的切换操作。这样不仅能够节省劳动力，而且能够保证工作位切换的最佳时机，提升电阻测量的精度，进而获取到精确度高的电阻率值。
具体来说，在开关33位于第一工作位的情况下，是利用双单电桥测量电路31来获取待测样品5的阻值的，当该待测样品的阻值满足第一预设条件时，可以切换开关33到第二工作位，以切换为利用双臂电桥测量电路32来获取待测样品5的阻值；在开关33处于第二工作位的情况下，是利用双臂电桥测量电路32来获取待测样品5的阻值的，当该待测电阻的阻值满足第二预设条件时，可以切换开关33到第一工作位，以切换为利用双单电桥测量电路31来获取待测样品5的阻值。
加热炉1可以包括硅钼棒加热炉和温度控制单元，该电阻率测量装置可以通过该硅钼棒加热炉进行加热，并通过温度控制单元来控制加热的速度。另外，还可以通过该温度控制单元来控制降温的速度。
在一种实施方式中，可以在降温的过程中获取待测样品5的阻值。例如，在将炉内温度升至工作温度(例如，1400℃)后，可以通过温度控制单元将降温速度控制在5℃/min，即以5℃/min的速度进行降温，并且每降温50℃保温10min后，用电阻测量单元来测量待测样品的阻值，这样可以保证加热炉的炉内温度均匀，从而保证电阻测量的精确度。
由于双单电桥测量电路31适于测量小电阻材料的电阻(例如，阻值小于或等于1Ω)，双臂电桥测量电路32比双单电桥测量电路31更适于测量大电阻材料的电阻(例如，阻值大于1Ω)。若在降温过程中测量待测样品5的阻值，当加热炉1的炉内温度较高时，待测样品的阻值相对较小，这样，处理单元4最初可以将开关33置于第一工作位，即首先采用双单电桥测量电路31来获取待测样品5的阻值。
示例地，该第一预设条件可以为该待测样品5的阻值大于或等于目标阻值。具体来说，在降温过程中，首先将切换开关33置于第一工作位，采用双单电桥测量电路31来获取待测样品5的阻值，当处理单元4检测到该阻值值大于或等于目标阻值时，可以将开关33切换至第二工作位，然后采用双臂电桥测量电路32来获取该阻值。
又示例地，该第一预设条件可以为该待测样品5的阻值小于目标阻值、且与该目标阻值之差小于第一预设差值。具体来说，处理单元4最初可以将开关33置于第一工作位，即首先采用双单电桥测量电路31来获取待测样品5的阻值。当处理单元4检测到该阻值小于目标阻值、且与该目标阻值之差小于第一预设差值时，可以将开关33切换至第二工作位，然后再采用双臂电桥测量电路32来获取该阻值。这样，不仅可以提升电阻测量的精确度，而且可以保证测量结果的稳定性。
在另一种实施方式中，可以在升温的过程中获取待测样品5的阻值。例如，当将待测样品5被固定到加热炉内后，可以通过温度控制单元将加热速度控制在5℃/min，即将待测样品5在加热炉中以5℃/min的加热速度进行加热，同样地，为了保证电阻测量的精确度和测量结果的稳定性，可以每升温50℃保温10min后，用电阻测量单元来获取待测样品5的阻值。
若在升温的过程中获取待测样品5的阻值，当加热炉1的炉内温度较低时，待测样品5的阻值相对较大，处理单元4最初可以将开关33置于第二工作位，即首先采用双臂电桥测量电路32来获取待测样品5的阻值。
示例地，该第二预设条件可以为该待测样品5的阻值小于或等于目标阻值。具体来说，在升温过程中，首先将切换开关33置于第二工作位，采用双臂电桥测量电路32来获取待测样品5的阻值，当处理单元4检测到该阻值小于或等于目标阻值时，可以将开关33切换至第一工作位，然后再采用双单电桥测量电路31来获取该阻值。这样，可以保证电阻测量的精确度。
又示例地，该第二预设条件可以为该待测样品5的阻值大于目标阻值且与该目标阻值之差小于第二预设差值。具体来说，处理单元4最初可以将开关33置于第二工作位，即首先采用双臂电桥测量电路32来获取待测样品5的阻值，当处理单元4检测到该阻值大于目标阻值、且与该目标阻值之间的差值小于第二预设差值时，可以将开关33切换至第二工作位，然后采用双单电桥测量电路31来获取该阻值。
另外，该目标阻值、第一预设差值以及第二预设差值可以是用户设定的值，也可以是默认的经验值，该目标阻值可以例如是1Ω。需要说明的是，该第一预设差值和该第二预设差值可以相等，也可以不相等，在本公开中不作具体限定。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过夹紧装将待测样品固定于加热炉内，然后通过双单电桥测量电路或双臂电桥测量电路来获取待测样品的阻值，并根据该阻值以及待测样品与夹紧装置之间的接触面积、待测样品的长度来确定待测样品的电阻率，这样，可以快速、准确地获知待测样品的电阻率，且容易操作。此外，电阻测量单元的结构简单、成本低。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。如图3所示，夹紧装置2可以包括第一顶丝21、第二顶丝22、第一固定桩23、第二固定桩24、第一顶杆25、第二顶杆26、第一弹簧27和第二弹簧28。其中，第一顶丝21、第一固定桩23、第一顶杆25和第一弹簧27位于加热炉1的一侧，第二顶丝22、第二固定桩24、第二顶杆26和第二弹簧28位于加热炉1的另一侧，并且，第一顶丝21和第一顶杆25的一端之间通过第一弹簧27连接，第二顶丝22和第二顶杆26的一端之间通过第二弹簧28连接。此外，第一固定桩23上可以设置有第一插孔，第一顶丝21插入到该第一插孔内，以通过第一固定桩23固定第一顶丝21；第二固定桩24上也可以设置有第二插孔，第二顶丝22插入到该第二插孔内，以通过第二固定桩24固定第二顶丝22。第一顶杆25的另一端和第二顶杆26的另一端均可以贴附有导电片29，这样，待测样品5被夹设于该两个导电片29之间，并通过导电片29分别接入到双单电桥测量电路31和双臂电桥测量电路32。
此外，第一顶丝21和第二顶丝22可以为带凸台圆形座的螺旋型顶丝，其材质可以例如是铁、铁合金等；第一固定桩23和第二固定桩24可以固定在悬空的用于放置该电阻率测量装置的平台上，其材质可以例如是铁、铁合金等；第一弹簧27和第二弹簧28可以是高温弹簧，其在900℃以下具有弹性；第一顶杆25和第二顶杆26可以是耐高温的材质，例如，高锆砖、氧化铝等；导电片29可以例如是铂金片、铜片等。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。如图4所示，上述的电阻率测量装置还可以包括防氧化装置6，放置于加热炉1内，该防氧化装置6内充有保护气体，可以防止待测样品5被氧化，并且该防氧化装置6内的气压大于外界大气压，能够为电阻测量提供一个温度均匀的环境，保证了电阻测量的可靠性和稳定性。示例地，该保护气体可以为氩气、氮气等。
图5A是根据另一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。如图5A所示，上述的加热炉1可以包括下底11，该下底11用于承载待测样品5，并且它是可上下升降的，用于将该待测样品5运输至加热炉1内。
图5B是根据另一示例性实施例示出的一种电阻率测量装置的结构示意图。如图5B所示，上述的下底11的上表面铺垫有绝缘片12，用于放置待测样品5，这样可以进一步提升电阻测量的精确度。
另外，该待测样品5可以例如是二氧化锡电极砖、金属丝、铜棒等。其中，当待测样品5为二氧化锡电极砖时，其形状可以是长方体，长度可以在2mm～200mm范围内，宽度可以在2mm～50mm范围内，高度可以在2mm～50mm范围内。
另外，还可以根据获取到的室温到工作温度范围内的待测样品5的电阻率，绘制出如图6所示待测样品5的温度与电阻率之间的对应曲线图，这样，能够更加清楚、直观的了解到电阻率随温度变化而变化的情况。
此外，上述的电阻率测量装置还可以包括显示装置，用于显示待测样品的当前阻值、当前电阻率和待测样品的温度与电阻率之间的对应曲线图中的至少一者。
图7是根据一示例性实施例示出的一种电阻率测量方法的流程图，该方法可以使用上述的电阻率测量装置来获取待测样品5的电阻率。如图7所示，该方法可以包括：
在步骤701中，当待测样品被固定于加热炉内后，控制加热炉进行变温操作。
在步骤702中，在加热炉的变温过程中，通过控制开关的工作位的切换操作，来获取待测样品的阻值。
在本公开中，该变温操作可以包括升温操作和降温操作。即，可以在升温的过程中获取待测样品5的阻值，也可以在降温的过程中获取待测样品的阻值。开关33的工作位包括第一工作位和第二工作位，当所述开关33位于所述第一工作位时，所述双单电桥测量电路31处于工作状态，以利用双单电桥测量电路31获取所述待测样品5的阻值，当所述开关33位于所述第二工作位时，所述双臂电桥测量电路32处于工作状态，以利用所述双臂电桥测量电路32获取所述待测样品5的阻值。
在步骤703中，根据待测样品的阻值以及待测样品与夹紧装置之间的接触面积、待测样品的长度来确定待测样品的电阻率。
示例地，可以通过以上等式(6)来确定待测样品的电阻率。
可选地，所述控制所述开关的工作位的切换操作，包括：由所述处理单元4根据所述待测样品5的阻值，控制所述开关33的工作位的切换操作。
可选地，所述处理单元4根据所述待测样品5的阻值，控制所述开关33的工作位的切换操作，包括：所述处理单元4在利用所述双单电桥测量电路31获取到的所述待测样品5的阻值满足第一预设条件时，切换所述开关33到所述第二工作位，以切换为利用所述双臂电桥测量电路32获取所述待测样品的阻值，其中，所述第一预设条件包括：所述阻值大于或等于目标阻值；或者，所述阻值小于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第一预设差值；在利用所述双臂电桥测量电路32获取到的所述待测样品5的阻值满足第二预设条件时，切换所述开关33到所述第一工作位，以切换为利用所述双单电桥测量电路31获取所述待测样品5的阻值，其中，所述第二预设条件包括：所述阻值小于或等于所述目标阻值；或者，所述阻值大于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第二预设差值。
可选地，所述待测样品5为二氧化锡电极砖。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种电阻率测量装置，其特征在于，包括加热炉(1)、夹紧装置(2)、电阻测量单元(3)和处理单元(4)；
所述夹紧装置(2)用于从待测样品(5)的两侧夹紧所述待测样品(5)，以使所述待测样品(5)固定于所述加热炉(1)内；
所述电阻测量单元(3)包括双单电桥测量电路(31)、双臂电桥测量电路(32)和开关(33)，其中，所述待测样品(5)分别接入所述双单电桥测量电路(31)和所述双臂电桥测量电路(32)；所述开关(33)具有第一工作位和第二工作位，当所述开关(33)位于所述第一工作位时，所述双单电桥测量电路(31)处于工作状态，以利用所述双单电桥测量电路(31)获取所述待测样品(5)的阻值，当所述开关(33)位于所述第二工作位时，所述双臂电桥测量电路(32)处于工作状态，以利用所述双臂电桥测量电路(32)获取所述待测样品(5)的阻值；
所述处理单元(4)用于根据所述待测样品(5)的阻值以及所述待测样品(5)与所述夹紧装置(2)之间的接触面积、所述待测样品(5)的长度来确定所述待测样品(5)的电阻率。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理单元(4)还用于根据所述待测样品(5)的阻值，控制所述开关(33)的工作位的切换操作。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理单元(4)用于根据所述待测样品(5)的阻值，控制所述开关(33)的工作位的切换操作，包括：
所述处理单元(4)用于在利用所述双单电桥测量电路(31)获取到的所述待测样品(5)的阻值满足第一预设条件时，切换所述开关(33)到所述第二工作位，以切换为利用所述双臂电桥测量电路(32)获取所述待测样品(5)的阻值，其中，所述第一预设条件包括：所述阻值大于或等于目标阻值；或者，所述阻值小于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第一预设差值；
用于在利用所述双臂电桥测量电路(32)获取到的所述待测样品(5)的阻值满足第二预设条件时，切换所述开关(33)到所述第一工作位，以切换为利用所述双单电桥测量电路(31)获取所述待测样品(5)的阻值，其中，所述第二预设条件包括：所述阻值小于或等于所述目标阻值；或者，所述阻值大于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第二预设差值。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹紧装置(2)包括第一顶丝(21)、第二顶丝(22)、第一固定桩(23)、第二固定桩(24)、第一顶杆(25)、第二顶杆(26)、第一弹簧(27)和第二弹簧(28)，其中，所述第一顶丝(21)、所述第一固定桩(23)、所述第一顶杆(25)和所述第一弹簧(27)位于所述加热炉(1)的一侧，所述第二顶丝(22)、所述第二固定桩(24)、所述第二顶杆(26)和所述第二弹簧(28)位于所述加热炉(1)的另一侧，所述第一顶丝(21)和所述第一顶杆(25)的一端之间通过所述第一弹簧(27)连接，所述第二顶丝(22)和所述第二顶杆(26)的一端之间通过所述第二弹簧(28)连接，其中，所述第一固定桩(23)上设置有第一插孔，所述第一顶丝(21)插入到所述第一固定桩(23)的所述第一插孔内，以通过所述第一固定桩(23)固定所述第一顶丝(21)，所述第二固定桩(24)上设置有第二插孔，所述第二顶丝(22)插入到所述第二固定桩(24)的所述第二插孔内，以通过所述第二固定桩(24)固定所述第二顶丝(22)，所述第一顶杆(25)的另一端和所述第二顶杆(26)的另一端贴附有导电片(29)，所述待测样品(5)夹设于两个导电片(29)之间，并通过所述导电片(29)分别接入所述双单电桥测量电路(31)和所述双臂电桥测量电路(32)；
可选地，所述导电片(29)为铂金片。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
防氧化装置(6)，放置于所述加热炉(1)内，所述防氧化装置(6)内充有保护气体，用于防止所述待测样品(5)被氧化；
可选地，所述保护气体为氩气。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述待测样品(5)为二氧化锡电极砖。
7.一种电阻率测量方法，使用根据权利要求1-6中任一项所述的电阻率测量装置，其特征在于，所述方法包括：
当待测样品(5)被固定于所述加热炉(1)内后，控制所述加热炉(1)进行变温操作；
在所述加热炉(1)的变温过程中，通过控制所述开关(33)的工作位的切换操作，来获取所述待测样品(5)的阻值，其中，所述开关(33)的工作位包括第一工作位和第二工作位，当所述开关(33)位于所述第一工作位时，所述双单电桥测量电路(31)处于工作状态，以利用双单电桥测量电路(31)获取所述待测样品(5)的阻值，当所述开关(33)位于所述第二工作位时，所述双臂电桥测量电路(32)处于工作状态，以利用所述双臂电桥测量电路(32)获取所述待测样品(5)的阻值；
根据所述待测样品(5)的阻值以及所述待测样品(5)与所述夹紧装置(2)之间的接触面积、所述待测样品(5)的长度来确定所述待测样品(5)的电阻率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制所述开关(33)的工作位的切换操作，包括：
由所述处理单元(4)根据所述待测样品(5)的阻值，控制所述开关(33)的工作位的切换操作。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述处理单元(4)根据所述待测样品(5)的阻值，控制所述开关(33)的工作位的切换操作，包括：
所述处理单元(4)在利用所述双单电桥测量电路(31)获取到的所述待测样品(5)的阻值满足第一预设条件时，切换所述开关(33)到所述第二工作位，以切换为利用所述双臂电桥测量电路(32)获取所述待测样品(5)的阻值，其中，所述第一预设条件包括：所述阻值大于或等于目标阻值；或者，所述阻值小于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第一预设差值；
在利用所述双臂电桥测量电路(32)获取到的所述待测样品(5)的阻值满足第二预设条件时，切换所述开关(33)到所述第一工作位，以切换为利用所述双单电桥测量电路(31)获取所述待测样品(5)的阻值，其中，所述第二预设条件包括：所述阻值小于或等于所述目标阻值；或者，所述阻值大于所述目标阻值且与所述目标阻值之差小于第二预设差值。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述待测样品(5)为二氧化锡电极砖。
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109991474A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-07-09 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种箔材电阻率测试方法 |
| CN112710900A (zh) * | 2019-10-25 | 2021-04-27 | 神讯电脑(昆山)有限公司 | 贴片电阻检测装置 |
| CN113655284A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-16 | 浙江安力能源有限公司 | 一种β″-Al2O3陶瓷管轴向电阻率的测量方法和系统 |
| CN113959913A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-21 | 浙江欣旺达电子有限公司 | 一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置及方法 |
| CN116125163A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-05-16 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 电阻测试装置和电阻测试方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1390335A (fr) * | 1964-01-13 | 1965-02-26 | Le Ministre Des Postes Et Tele | Appareil de mesure directe des résistivités |
| GB1014829A (en) * | 1961-10-02 | 1965-12-31 | Texas Instruments Inc | Arrangements for measuring electrical properties of semiconductors |
| CN1632600A (zh) * | 2004-12-14 | 2005-06-29 | 中国海洋大学 | 测定石墨电极电阻率的方法及所用的装置 |
| CN101995517A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-03-30 | 宁波大学 | 一种测量材料静态阻值和动态变化阻值的仪器及测量方法 |
| CN102004187A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-04-06 | 江苏大学 | 串联附加电阻差值法的特小直流电阻测量方法 |
| CN102565701A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-07-11 | 杭州富阳水电设备检测有限公司 | 一种转子磁极接地故障测试仪及其使用方法 |
| CN103777078A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 远东电缆有限公司 | 电缆导体直流电阻测试装置及测试方法 |
| CN104198787A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-10 | 富阳精密仪器厂 | 单双臂电桥 |
| CN104237594A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-24 | 富阳精密仪器厂 | 一种单双臂电桥 |
| CN104897970A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-09 | 中国海洋大学 | 基于互补数字电桥的液体电导率测量方法与系统 |
| CN204789768U (zh) * | 2015-06-05 | 2015-11-18 | 中国海洋大学 | 基于互补数字电桥的液体电导率测量系统 |
| CN204964609U (zh) * | 2015-08-18 | 2016-01-13 | 河海大学 | 一种粗集料针片状颗粒判定仪 |
| CN105425047A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 芜湖东旭光电装备技术有限公司 | 一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法 |
| CN105891675A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-08-24 | 中国石油大学(华东) | 两次惠斯通电桥法定位潜油电缆绝缘故障点的方法 |
| CN206832890U (zh) * | 2017-06-23 | 2018-01-02 | 东旭科技集团有限公司 | 电阻率测量装置 |
-
2017
- 2017-06-23 CN CN201710488165.1A patent/CN107064642B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1014829A (en) * | 1961-10-02 | 1965-12-31 | Texas Instruments Inc | Arrangements for measuring electrical properties of semiconductors |
| FR1390335A (fr) * | 1964-01-13 | 1965-02-26 | Le Ministre Des Postes Et Tele | Appareil de mesure directe des résistivités |
| CN1632600A (zh) * | 2004-12-14 | 2005-06-29 | 中国海洋大学 | 测定石墨电极电阻率的方法及所用的装置 |
| CN102004187A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-04-06 | 江苏大学 | 串联附加电阻差值法的特小直流电阻测量方法 |
| CN101995517A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-03-30 | 宁波大学 | 一种测量材料静态阻值和动态变化阻值的仪器及测量方法 |
| CN102565701A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-07-11 | 杭州富阳水电设备检测有限公司 | 一种转子磁极接地故障测试仪及其使用方法 |
| CN103777078A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 远东电缆有限公司 | 电缆导体直流电阻测试装置及测试方法 |
| CN104198787A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-10 | 富阳精密仪器厂 | 单双臂电桥 |
| CN104237594A (zh) * | 2014-09-22 | 2014-12-24 | 富阳精密仪器厂 | 一种单双臂电桥 |
| CN104897970A (zh) * | 2015-06-05 | 2015-09-09 | 中国海洋大学 | 基于互补数字电桥的液体电导率测量方法与系统 |
| CN204789768U (zh) * | 2015-06-05 | 2015-11-18 | 中国海洋大学 | 基于互补数字电桥的液体电导率测量系统 |
| CN204964609U (zh) * | 2015-08-18 | 2016-01-13 | 河海大学 | 一种粗集料针片状颗粒判定仪 |
| CN105425047A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 芜湖东旭光电装备技术有限公司 | 一种测量二氧化锡电极的高温电阻率的方法 |
| CN105891675A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-08-24 | 中国石油大学(华东) | 两次惠斯通电桥法定位潜油电缆绝缘故障点的方法 |
| CN206832890U (zh) * | 2017-06-23 | 2018-01-02 | 东旭科技集团有限公司 | 电阻率测量装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109991474A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-07-09 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种箔材电阻率测试方法 |
| CN112710900A (zh) * | 2019-10-25 | 2021-04-27 | 神讯电脑(昆山)有限公司 | 贴片电阻检测装置 |
| CN113655284A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-16 | 浙江安力能源有限公司 | 一种β″-Al2O3陶瓷管轴向电阻率的测量方法和系统 |
| CN113959913A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-21 | 浙江欣旺达电子有限公司 | 一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置及方法 |
| CN116125163A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-05-16 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 电阻测试装置和电阻测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107064642B (zh) | 2023-12-26 |
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