CN203350364U - 一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪 - Google Patents

Abstract

一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪，解决了现有四探针方阻测量仪价格昂贵造成提高生产成本的技术问题，采用的技术方案是：结构中包括：万用表，其关键是：所述结构中还包括分别与万用表连接的两个表笔，在其中一支表笔与万用表之间串联变阻器，两个表笔分别固定在带有表笔固定孔的绝缘固定座上。本实用新型的有益效果是：误差小，测量值接近实际方块电阻，误差在±x%之间；在满足使用的情况下降低仪器成本及维修费用。

Description

一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪

技术领域

本实用新型涉及光伏产业技术领域，是一种检测非晶硅薄膜电池板方块电阻的装置，特别是一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪。 

背景技术

目前，区别于普通电阻，薄膜电阻用方块电阻表示，方块电阻的测量仪器是专用的四探针电阻表。四探针电阻表价格昂贵，维修成本高，目前国内只有少数几个公司能生产制作，而普通万用表价格便宜，而且购买容易。若能采用万用表改装成可以测量方阻的仪器，将会大大降低厂家的成产和设备维护成本。 

发明内容

本实用新型为解决现有四探针方阻测量仪价格昂贵造成提高生产成本的技术问题，设计了一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪，利用改良型的万用表测量薄膜的方块电阻，在要求一般的测试中用改良型电阻表代替四探针电阻表，在满足使用的情况下降低仪器成本及维修费用。 

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是：一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪，结构中包括：万用表，其关键是：所述结构中还包括分别与万用表连接的两个表笔，在其中一支表笔与万用表之间串联变阻器，两个表笔分别固定在带有表笔固定孔的绝缘固定座上。 

本实用新型的原理是：通过并联电阻公式定理，改变电阻的阻值，来改变测量数值的变化；通过改变二探针间距离，来改变万用表的测量值 

本实用新型的有益效果是：误差小，测量值接近实际方块电阻，误差在±x%之间；在满足使用的情况下降低仪器成本及维修费用。

下面结合附图进行详细说明。 

附图说明

图1是本实用新型的原理图。 

附图中，1代表万用表，21、22代表表针，3代表绝缘固定座，R代表变阻器。 

具体实施方式

参看图1，一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪，结构中包括：万用表1，其关键在于：所述结构中还包括分别与万用表1连接的两个表笔21、22，在其中一支表笔21、22与万用表1之间串联变阻器R，两个表笔21、22分别固定在带有表笔固定孔的绝缘固定座3上。 

所述绝缘固定座3上的表笔固定孔设有至少两个，孔距至少为1cm。 

首先，说明一下四探针电检设备的测量原理： 

将直线探针垂直压在被测样品表面上，按以下程序测量：

①电流I从1——4针，2、3针测得电压Va⁺；电流换向，I从4——1针，2、3针测得电压Va^-，计算正反向测量平均值：Va=（ Va⁺+ Va^-）/2。

②电流I从1——3针，2、4针测得电压Vb⁺；电流换向，I从3——1针，2、4针测得电压Vb^-，计算正反向测量平均值：Vb=（ Vb⁺+ Vb^-）/2。 

③计算（Va/Vb）值。Va、Vb均以mv为单位。 

④按以下两公式计算几何修正因子K。若1.18<（Va/Vb）≤1.38时，K= -14.696+25.173（Va/Vb）-7.872（Va/Vb）²；若1.10≤（Va/Vb）≤1.18时，K = -15.85+26.15（Va/Vb）-7.872（Va/Vb）² 。 

⑤计算方块电阻R _□ ：R _□ =K*（Va/I），I以mv为单位。 

本实用新型中万用表测量方阻的工作原理： 

万用表的原理参看图1，表头的满偏电流为I_g，内阻R_g，电池的电动势为ε，内阻为r，R为调零电阻，红笔连接表头“+”，黑笔连接表头“－”。

①当红黑笔间不接电阻时，I=0； 

②使红黑笔短接，调节R，使表头指针满偏，由闭合电路欧姆定律，有：

　 

　　……(1)

③在红黑笔间接R_x，由闭合电路欧姆定律，有：

……(2)

由(1)(2)得R_x=( 

－1)(R_g+r+R)。

可见，每一个I值对应一个R_x值，在刻度盘上直接标出与I对应的R_x值，就可以从表盘上直接读出R_x值。 

更进一步的，四探针测量方块电阻阻值为R_针，万用表测量方块电阻阻值为R_表。实际测量得出结论R_针<R_表，因为电流表干电池的输出电压不变，即：U_表为恒量；因：R与I成反比，R_针<R_表，得出：I_针>I_表。 

因我们使万用表测得是数值与实际的方块电阻值一致。即：I_表= I_针；因：U=I*R；即在电压U不变的情况下，电阻R与电流I成反比。为使I表增大，需将万用表的电阻值减小。根据电阻的串联与并联定律，可以得出，将电流表并联一定阻值的电阻，可以使电流表的阻值减小。 

举例说明前面的分析： 

①根据电流推理：假设：

干电池的电压U_电池=10V；四探针测量的电流值I_针=5；万用表测量的电流值I_表=3；

根据欧姆定律：I=U/R；得出：R_针=2；R_表=10/3;

为使R_表=R_针；根据并联电阻的定律：假定一个电阻为X，

那么：R_针=（R_表*X）/（R_表+X）；即：2=（（10/3）*x）/((10/3)+x);通过计算得出：x=5；

所以：将万用表的正负2极间并联一个阻值为5的电阻，即可满足R_针=R_表。

②根据测得的方块电阻推理： 

假设：R_针=2；R表=5；

那么，R_针=R_表*X/R_表+X，即：X=10/3；

所以，并联一个阻值为10/3的电阻即可满足。

③综上所述：在电流表两表笔之间并联相应阻值的电阻，即可满足；万用表测量的方块电阻的阻值=四探针测量的方块电阻的阻值。 

所以，在万用表2个表笔间，加一个变阻器，改变阻值，可以测得不同的方块电阻阻值。 

④万用表表笔间距：为保证，万用表两表笔间距离为1cm不变，可以制作一个固定装置，将两个表笔插入装置内，方便测量。 

Claims (2)

1.一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪，结构中包括：万用表（1），其特征在于：所述结构中还包括分别与万用表（1）连接的两个表笔（21、22），在其中一支表笔（21、22）与万用表（1）之间串联变阻器（R），两个表笔（21、22）分别固定在带有表笔固定孔的绝缘固定座（3）上。

2.根据权利要求1所述的一种检测非晶硅薄膜电池板方阻的万用表式测量仪，其特征在于：所述绝缘固定座（3）上的表笔固定孔设有至少两个，孔距至少为1cm。

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