CN208297707U - 一种四探针电阻率测试仪校准模块 - Google Patents
一种四探针电阻率测试仪校准模块 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种四探针电阻率测试仪校准模块，包括一电压表以及一四探针电阻率测试仪、一七档电阻模块、一七档旋转开关以及一DB9接口公头；所述电压表和七档旋转开关均与所述七档电阻模块相连接；所述七档旋转开关和四探针电阻率测试仪均与所述DB9接口公头相连接。本实用新型的优点在于：降低了校准装置的成本，与标准样片相比，更易于保存、运输，更容易溯源到上一级标准，具有较好的溯源性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种校准模块，特别指一种四探针电阻率测试仪校准模块。
背景技术
电阻率是半导体材料中一个很重要的性能指标，通过测量材料的电阻率可以得到材料的掺杂浓度等信息。硅片材料的电阻率是太阳电池光电性能的重要参考指标，是太阳电池反向击穿电压、反向漏流以及正向压降、最大输出电流等参数的重要影响因子。对于硅晶体生产单位和使用硅晶体制造器件的企业，电阻率是硅片检测过程中工作量最大的检测参数，是硅片贸易合同中必定出现的检测参数。因为它将直接影响到生产出来的器件性能，但采用以前抽检的方法测量电阻率已远远无法满足产量及品质要求。
目前，国内外通常采用的是直流四探针测试法，虽然各家电阻率测试厂家是参照标准进行设备的设计，但是测试结果仍然有差异，为了探讨电阻率测试结果存在差异的原因，急需开展对光伏用硅片电阻率量值溯源方法的研究。
经检索，如申请日为2012.09.28，申请号为201220500218.X的中国实用新型专利公开了一种检定四探针电阻率测试仪的装置，该装置包括四探针电阻率测试仪和标准电阻箱，通过四探针电阻率测试仪对标准电阻箱的测试来达到检定的目的。但是该装置存在有如下问题：1、无法确定流过标准电阻箱的实际电流；2、由于电阻的温漂，标准电阻箱的电阻示值和实际的阻值存在误差。又如申请日为2015.06.16，申请号为201520414518.X的中国实用新型专利公开了一种混凝土电阻率测定仪校准装置，该校准装置记载了档位开关的数量为8个，对应的校准电路的组数为8组，存在电路复杂的问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种四探针电阻率测试仪校准模块，用来校准四探针电阻率测试仪的电气部分指标。
本实用新型是这样实现的：一种四探针电阻率测试仪校准模块，包括一电压表以及一四探针电阻率测试仪，所述校准模块还包括一七档电阻模块、一七档旋转开关以及一DB9接口公头；所述电压表和七档旋转开关均与所述七档电阻模块相连接；所述七档旋转开关和四探针电阻率测试仪均与所述DB9接口公头相连接。
进一步地，所述七档电阻模块包括一第一档电阻、一第二档电阻、一第三档电阻、一第四档电阻、一第五档电阻、一第六档电阻以及一第七档电阻；所述第一档电阻、第二档电阻、第三档电阻、第四档电阻、第五档电阻、第六档电阻以及第七档电阻均为四端电阻，每所述四端电阻均由至少2个电阻串并联组成；所述第一档电阻、第二档电阻、第三档电阻、第四档电阻、第五档电阻、第六档电阻以及第七档电阻的第四引脚均串联在一起。
进一步地，所述七档旋转开关的输入端通过旋转实现与所述第一档电阻、第二档电阻、第三档电阻、第四档电阻、第五档电阻、第六档电阻以及第七档电阻中的任意一个相连接；所述七档旋转开关的输出端与所述DB9接口公头连接。
进一步地，所述电压表为带采样功能的数字电压表。
进一步地，所述四探针电阻率测试仪设置有一DB9接口母头，所述DB9接口母头与所述DB9接口公头连接。
本实用新型的优点在于：
1、由于采用了所述分流器采样电阻模块，使得装置的体积减小、更易于保存和运输，降低了成本。
2、由于采用了所述分流器采样电阻模块，更容易溯源到上一级标准，具有较好的溯源性；
3、可用来校准四探针电阻率测试仪的电气部分指标，包括恒流源、电压测量能力、电阻测量能力指标。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型一种四探针电阻率测试仪校准模块的电路原理框图。
图2是本实用新型七档电阻模块的电路图。
图3是本实用新型七档旋转开关连接示意图。
附图说明：
100-校准模块，1-七档电阻模块，11-第一档电阻，12-第二档电阻，13-第三档电阻，14-第四档电阻，15-第五档电阻，16-第六档电阻，17-第七档电阻，2-七档旋转开关，3-DB9接口公头，4-电压表，5-四探针电阻率测试仪，51-DB9接口母头。
具体实施方式
本实用新型一种四探针电阻率测试仪校准模块100的较佳实施例，包括一电压表4以及一四探针电阻率测试仪5，四探针电阻率测试仪5中恒流源的7档量程分别为0.25μA、2.5μA、25μA、0.25m A、2.5mA、25mA、250mA，所述校准模块还包括一七档电阻模块1、一七档旋转开关2以及一DB9接口公头3；所述电压表4和七档旋转开关2均与所述七档电阻模块1相连接；所述七档旋转开关2和四探针电阻率测试仪5均与所述DB9接口公头3相连接。
所述七档电阻模块1包括一第一档电阻11、一第二档电阻12、一第三档电阻13、一第四档电阻14、一第五档电阻15、一第六档电阻16以及一第七档电阻17；所述第一档电阻11、第二档电阻12、第三档电阻13、第四档电阻14、第五档电阻15、第六档电阻16以及第七档电阻17均为四端电阻(所述四端电阻包含有4个引脚)，对于小阻值的电阻，用四端法可以消除导线阻值的影响，提高测量精度；每所述四端电阻均由至少2个电阻串并联(可能仅串联或仅并联或串联并联结合)组成，例如，在本实用新型的较佳实施例中，所述第一档电阻11通过电阻R1和R8并联组成，且阻值为0.02Ω；所述第二档电阻12通过电阻R2和R9并联组成，且阻值为0.2Ω；所述第三档电阻13通过电阻R3和R10并联组成，且阻值为2Ω；所述第四档电阻14通过电阻R4和R11并联组成，且阻值为20Ω；所述第五档电阻15通过电阻R5、R12和R19并联组成，且阻值为200Ω；所述第六档电阻16通过电阻R6、R13和R20并联组成，且阻值为2000Ω；所述第七档电阻17通过电阻R7、R14和R21并联组成，且阻值为20000Ω；由于电阻具有温漂效应，有的电阻的阻值随温度的升高而升高，有的电阻的阻值随温度的升高而降低，每一档的电阻需经过筛选进行温度效应匹配和阻值匹配，以使最终输出的阻值精度达到0.1级，且每一档匹配出的电阻阻值基本不随温度的改变而改变；所述第一档电阻11、第二档电阻12、第三档电阻13、第四档电阻14、第五档电阻15、第六档电阻16以及第七档电阻17的第四引脚均串联在一起。
所述七档旋转开关2的输入端通过旋转实现与所述第一档电阻11、第二档电阻12、第三档电阻13、第四档电阻14、第五档电阻15、第六档电阻16以及第七档电阻17中的任意一个相连接；所述七档旋转开关2的输出端与所述DB9接口公头3的第一至第四引脚连接。
所述电压表4为带采样功能的数字电压表，方便测量时对数据进行记录。
所述四探针电阻率测试仪5设置有一DB9接口母头51，所述DB9接口母头51与所述DB9接口公头3连接。
本实用新型的工作原理：
旋转所述七档旋转开关2至档位一，此时所述七档电阻模块1输出的阻值为0.02Ω。
校准所述四探针电阻率测试仪5输出的电流：通过所述电压表4测量所述七档电阻模块1的实际电压U实际，计算出实际电流I实际＝U实际÷R实际(R＝0.02Ω)，通过对比所述四探针电阻率测试仪5显示的电流I示值和I实际，进行误差的计算进而进行校准；
校准所述四探针电阻率测试仪5的电阻测试能力：通过所述四探针电阻率测试仪5显示的电压U示值1和电流I示值，计算出所述四探针电阻率测试仪5测量出的阻值R示值，R示值＝U示值1÷I示值，通过对比R示值和R实际，进行误差的计算进而进行校准；
校准所述四探针电阻率测试仪5的电压测试能力：通过实际电流I实际和所述四探针电阻率测试仪5测量出的阻值R示值计算出U示值2，U示值2＝I实际×R示值，通过对比U示值2和U实际，进行误差的计算进而进行校准。
通过调整所述七档旋转开关2的档位，进行其余档位的测量，提高校准精度。
综上所述，本实用新型的优点在于：
1、由于采用了所述分流器采样电阻模块，使得装置的体积减小、更易于保存和运输，降低了成本。
2、由于采用了所述分流器采样电阻模块，更容易溯源到上一级标准，具有较好的溯源性。
3、可用来校准四探针电阻率测试仪的电气部分指标，包括恒流源、电压测量能力、电阻测量能力指标。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (5)
1.一种四探针电阻率测试仪校准模块，包括一电压表以及一四探针电阻率测试仪，其特征在于：所述校准模块还包括一七档电阻模块、一七档旋转开关以及一DB9接口公头；所述电压表和七档旋转开关均与所述七档电阻模块相连接；所述七档旋转开关和四探针电阻率测试仪均与所述DB9接口公头相连接。
2.如权利要求1所述的四探针电阻率测试仪校准模块，其特征在于：所述七档电阻模块包括一第一档电阻、一第二档电阻、一第三档电阻、一第四档电阻、一第五档电阻、一第六档电阻以及一第七档电阻；所述第一档电阻、第二档电阻、第三档电阻、第四档电阻、第五档电阻、第六档电阻以及第七档电阻均为四端电阻，每所述四端电阻均由至少2个电阻串并联组成；所述第一档电阻、第二档电阻、第三档电阻、第四档电阻、第五档电阻、第六档电阻以及第七档电阻的第四引脚均串联在一起。
3.如权利要求2所述的四探针电阻率测试仪校准模块，其特征在于：所述七档旋转开关的输入端通过旋转实现与所述第一档电阻、第二档电阻、第三档电阻、第四档电阻、第五档电阻、第六档电阻以及第七档电阻中的任意一个相连接；所述七档旋转开关的输出端与所述DB9接口公头连接。
4.如权利要求1所述的四探针电阻率测试仪校准模块，其特征在于：所述电压表为带采样功能的数字电压表。
5.如权利要求1所述的四探针电阻率测试仪校准模块，其特征在于：所述四探针电阻率测试仪设置有一DB9接口母头，所述DB9接口母头与所述DB9接口公头连接。
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| CN108508391A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-09-07 | 福建省计量科学研究院（福建省眼镜质量检验站） | 一种四探针电阻率测试仪校准模块 |
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