專利名稱：薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫差電材料領(lǐng)域，特別涉及一種薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
溫差電材料是一種能實(shí)現(xiàn)熱能與電能之間相互轉(zhuǎn)換的功能材料，其在溫差發(fā)電、制冷 和傳感器等方面具有廣闊應(yīng)用。電阻率是評(píng)價(jià)溫差電材料性能的重要參數(shù)。
薄膜材料的電阻率測(cè)試通常采用四探針?lè)?。常?guī)的四探針電阻率測(cè)量?jī)x是針對(duì)導(dǎo)體或 者半導(dǎo)體材料而設(shè)計(jì)的。對(duì)薄膜溫差電材料而言，由于電阻率測(cè)試過(guò)程在薄膜試樣內(nèi)部流 過(guò)的電流產(chǎn)生的帕爾帖效應(yīng)，嚴(yán)重影響電阻率的測(cè)試精度，常規(guī)的四探針電阻率測(cè)量?jī)x不 適用于薄膜溫差電材料。此外，常規(guī)的四探針電阻率測(cè)量?jī)x要求使用的探針探頭應(yīng)當(dāng)?shù)染啵?對(duì)探針的游移率要求嚴(yán)格。材料的幾何尺寸與探針間距相比應(yīng)滿足無(wú)窮大條件。如果測(cè)量 樣品的幾何尺寸與探針間距相比為有限尺寸時(shí)，則必須對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正，而且對(duì)樣品 的邊緣位置進(jìn)行測(cè)量時(shí)的修正系數(shù)不同，嚴(yán)重影響測(cè)試精度。此外，常規(guī)的四探針電阻率 測(cè)量?jī)x的測(cè)量結(jié)果還受探針間距和探針游移率的影響。
本發(fā)明提出了一種全新的基于雙電測(cè)四探針原理以及雙向脈沖電流信號(hào)測(cè)試薄膜溫 差電材料電阻率的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試儀，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種全新的基于雙電測(cè)四探針原理測(cè)試薄膜溫差電材料電阻率的薄膜 溫差電材料電阻率測(cè)試儀，它由測(cè)試卡具和控制及測(cè)試電路系統(tǒng)二部分構(gòu)成。待測(cè)薄膜溫 差電材料試樣放置在測(cè)試卡具內(nèi)，測(cè)試卡具通過(guò)探針導(dǎo)線與控制及測(cè)試電路系統(tǒng)相連?？?制及測(cè)試電路系統(tǒng)通過(guò)探針導(dǎo)線向測(cè)試卡具內(nèi)的四個(gè)探針中的兩個(gè)給出脈沖電流信號(hào)，并 采集另外二個(gè)探針間的電壓響應(yīng)信號(hào)，同時(shí)將脈沖電流信號(hào)和電壓響應(yīng)信號(hào)輸入微型計(jì)算
機(jī)，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在微型計(jì)算機(jī)的顯示屏上實(shí)時(shí)顯 示出所測(cè)位置處薄膜溫差電材料的電阻率。
如圖1所示，測(cè)試卡具由一號(hào)探針l、 二號(hào)探針2、三號(hào)探針3、四號(hào)探針4、待測(cè)試 樣9、探針支撐架IO、滑塊ll、導(dǎo)軌12、導(dǎo)軌支撐13、基座14、固定螺釘15組成。 一號(hào)探針l、 二號(hào)探針2、三號(hào)探針3、四號(hào)探針4分別固定在探針支撐架10上，并通過(guò)探針 支撐架10與滑塊11相連。借助于滑塊11在導(dǎo)軌12上的滑動(dòng)，帶動(dòng)一號(hào)探針l、 二號(hào)探 針2、三號(hào)探針3、四號(hào)探針4的上、下運(yùn)動(dòng)。待測(cè)試樣9放置在基座14之上，在探針支 撐架10落下時(shí)，其表面與一號(hào)探針l、 二號(hào)探針2、三號(hào)探針3、四號(hào)探針4緊密接觸， 以盡量減少探針與薄膜溫差電材料之間的接觸電阻。導(dǎo)軌支撐13通過(guò)固定螺釘15將導(dǎo)軌 12固定在基座14上。
控制及測(cè)試電路系統(tǒng)如圖3所示，由一號(hào)探針導(dǎo)線5、 二號(hào)探針導(dǎo)線6、三號(hào)探針導(dǎo) 線7、四號(hào)探針導(dǎo)線8、控制及數(shù)據(jù)采集裝置16、數(shù)據(jù)傳輸線17、微型計(jì)算機(jī)18組成。 控制及數(shù)據(jù)采集裝置16由A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、串口轉(zhuǎn)換、電源、進(jìn)行信號(hào)傳輸及信號(hào) 處理的電子電路、按鈕開(kāi)關(guān)等構(gòu)成?？刂萍皵?shù)據(jù)采集裝置分別通過(guò)一號(hào)探針導(dǎo)線5、 二號(hào) 探針導(dǎo)線6、三號(hào)探針導(dǎo)線7、四號(hào)探針導(dǎo)線8中的二個(gè)向與其相連的測(cè)試卡具內(nèi)的二個(gè) 探針給出雙向脈沖電流信號(hào)如圖2所示，并通過(guò)另外二個(gè)導(dǎo)線由與其相連的測(cè)試卡具內(nèi)的 二個(gè)探針采集電壓響應(yīng)信號(hào)，同時(shí)將脈沖電流信號(hào)和電壓響應(yīng)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線17輸 入微型計(jì)算機(jī)18，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)18內(nèi)的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并在微型計(jì)算 機(jī)18的顯示屏上實(shí)時(shí)顯示出所測(cè)位置處薄膜溫差電材料的電阻率。
本發(fā)明技術(shù)依據(jù)雙電測(cè)四探針?lè)ǖ脑頊y(cè)試薄膜溫差電材料的電阻率。雙電測(cè)四探針 法對(duì)同一待測(cè)試樣的同一位置電阻率的測(cè)試過(guò)程分兩次進(jìn)行，第一次測(cè)量時(shí)先在一號(hào)探針 1和二號(hào)探針2兩探針上施加脈沖電流信號(hào)112，采集三號(hào)探針3和四號(hào)探針4兩個(gè)探針間 的電壓相應(yīng)信號(hào)V34;第二次測(cè)量時(shí)在一號(hào)探針1和四號(hào)探針4兩探針上施加脈沖電流信 號(hào)114，采集二號(hào)探針2和三號(hào)探針3兩個(gè)探針間的電壓相應(yīng)信號(hào)V23，測(cè)試時(shí)控制由控制 及測(cè)試電路系統(tǒng)給出的雙向脈沖電流信號(hào)112= 114=1 (圖3)，則薄膜溫差電材料在探針?biāo)?在位置處的電阻率可由下式計(jì)算
廣 、
.『
"r23/4(『/S) + r34 ") In2 / 2
r23/4(『").
式中/s,/S)是對(duì)「34 的厚度修正系數(shù)，力(『")是對(duì)^ (&時(shí))的厚度修正系
數(shù)，/2為輔助函數(shù)，W為薄膜溫差電材料試樣的厚度，S為相鄰探針之間的距離，I為脈沖 電流的幅值。本發(fā)明依據(jù)這一原理設(shè)計(jì)了程序框圖，如圖4所示，并編制出數(shù)據(jù)處理軟件 輸入計(jì)算機(jī)18。測(cè)試過(guò)程需數(shù)如下開(kāi)始時(shí)，首先打開(kāi)微型計(jì)算機(jī)18以及控制及數(shù)據(jù)采集
裝置16的開(kāi)關(guān)，打開(kāi)微型計(jì)算機(jī)18屏幕上的測(cè)試界面開(kāi)始測(cè)試，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"調(diào)試"
對(duì)話框，將輸入測(cè)試卡具的雙向脈沖電流調(diào)到一合適數(shù)值，之后點(diǎn)擊界面上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì)話框，停止給出脈沖電流信號(hào)；將控制及數(shù)據(jù)采集裝置16上的開(kāi)關(guān)撥到采集一位 置，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"采集一"對(duì)話框，則在一號(hào)探針1和二號(hào)探針2之間通過(guò)雙向脈 沖電流信號(hào)，同時(shí)采集三號(hào)探針3和四號(hào)探針4之間的電壓相應(yīng)信號(hào)，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"開(kāi) 關(guān)量輸出"對(duì)話框停止脈沖電流信號(hào)輸出，采集一完成；將控制及數(shù)據(jù)采集裝置16上的 開(kāi)關(guān)撥到采集二位置，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"采集二"對(duì)話框，在一號(hào)探針1和四號(hào)探針4 之間通過(guò)雙向脈沖電流信號(hào)，同時(shí)采集二號(hào)探針2和三號(hào)探針3之間的電壓相應(yīng)信號(hào)，點(diǎn)擊 測(cè)試界面上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì)話框停止脈沖信號(hào)的輸出，采集二完成；點(diǎn)擊測(cè)試界面 上的"輸入試樣厚度"對(duì)話框，輸入薄膜溫差電試樣的厚度，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"計(jì)算" 按鈕，顯示屏上隨即給出薄膜溫差電試樣的電阻率數(shù)值。
本發(fā)明提出的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試儀特別適用于薄膜溫差電材料的電阻率測(cè) 試儀。這種新的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試儀的測(cè)試過(guò)程通過(guò)采用正、反相脈沖電流，消 除了帕爾帖效應(yīng)對(duì)電阻率測(cè)試結(jié)果的影響，此外，這種新的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試儀 基于雙電測(cè)四探針電阻率測(cè)試原理，大大降低了探針間距以及探針尖橫向游移對(duì)電阻率測(cè) 試結(jié)果的影響，即使被測(cè)試片較小使探針位于試樣邊界附近時(shí)也不影響測(cè)試精度。因而， 本發(fā)明提出的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試儀較之傳統(tǒng)的四探針電阻率測(cè)試儀，具有很高的 測(cè)試精度。


附圖l測(cè)試卡具結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2脈沖電流信號(hào)；
附圖3測(cè)試卡具與控制及測(cè)試電路系統(tǒng)連接示意附圖4安裝在微型計(jì)算機(jī)18上的數(shù)據(jù)處理軟件程序框圖； 附圖中1、 一號(hào)探針；2、 二號(hào)探針；3、三號(hào)探針；4、四號(hào)探針；5、 一號(hào)探針導(dǎo)線；6、 二號(hào)探針導(dǎo)線；7、三號(hào)探針導(dǎo)線；8、四號(hào)探針導(dǎo)線；9、待測(cè)試樣；10、探針支撐架；11、 滑塊；12、導(dǎo)軌；13、導(dǎo)軌支撐；14、基座；15、固定螺釘；16、控制及數(shù)據(jù)采集裝置； 17、數(shù)據(jù)傳輸線；18、微型計(jì)算機(jī)
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一歩說(shuō)明測(cè)試N型Bi2Te3溫差電材料薄膜的電阻率 如圖l所示測(cè)試卡具是由一號(hào)探針l、 二號(hào)探針2、三號(hào)探針3、四號(hào)探針4、待測(cè) 試樣9、探針支撐架IO、滑塊ll、導(dǎo)軌12、導(dǎo)軌支撐13、基座14、固定螺釘15組成；一 號(hào)探針l、 二號(hào)探針2、三號(hào)探針3、四號(hào)探針4分別固定在探針支撐架10上，并通過(guò)探 針支撐架10與滑塊11相連；通過(guò)滑塊11在導(dǎo)軌12上的滑動(dòng)，帶動(dòng)一號(hào)探針l、 二號(hào)探針2、三號(hào)探針3、四號(hào)探針4的上、下運(yùn)動(dòng)；待測(cè)試樣9放置在基座14之上，在探針支 撐架10落下時(shí)，其表面與一號(hào)探針l、 二號(hào)探針2、三號(hào)探針3、四號(hào)探針4緊密接觸； 導(dǎo)軌支撐13通過(guò)固定螺釘15將導(dǎo)軌12固定在基座14上；測(cè)試卡具通過(guò)一號(hào)探針導(dǎo)線5、 二號(hào)探針導(dǎo)線6、三號(hào)探針導(dǎo)線7、四號(hào)探針導(dǎo)線8與控制及測(cè)試電路系統(tǒng)相連。
如圖3所示的控制及測(cè)試電路系統(tǒng)是由一號(hào)探針導(dǎo)線5、 二號(hào)探針導(dǎo)線6、三號(hào)探針 導(dǎo)線7、四號(hào)探針導(dǎo)線8、控制及數(shù)據(jù)采集裝置16、數(shù)據(jù)傳輸線17、微型計(jì)算機(jī)18組成； 控制及數(shù)據(jù)采集裝置16由A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、串口轉(zhuǎn)換、電源、進(jìn)行信號(hào)傳輸及信號(hào) 處理的電子電路；控制及數(shù)據(jù)采集裝置分別通過(guò)一號(hào)探針導(dǎo)線5、 二號(hào)探針導(dǎo)線6、三號(hào) 探針導(dǎo)線7、四號(hào)探針導(dǎo)線8中的二個(gè)向與其相連的測(cè)試卡具內(nèi)的二個(gè)探針給出雙向脈沖 電流信號(hào)，并通過(guò)另外二個(gè)導(dǎo)線由與其相連的測(cè)試卡具內(nèi)的二個(gè)探針采集電壓響應(yīng)信號(hào)， 同時(shí)將脈沖電流信號(hào)和電壓響應(yīng)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線17輸入微型計(jì)算機(jī)18，通過(guò)微型計(jì) 算機(jī)18內(nèi)的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并在微型計(jì)算機(jī)18的顯示屏上實(shí)時(shí)顯示出所 測(cè)位置處薄膜溫差電材料的電阻率。
對(duì)同一待測(cè)試樣的同一位置電阻率的測(cè)試過(guò)程分兩次進(jìn)行，第一次測(cè)量時(shí)由控制及測(cè) 試電路系統(tǒng)先在一號(hào)探針1和二號(hào)探針2兩探針上施加雙向脈沖電流信號(hào)112，并采集三號(hào) 探針3和四號(hào)探針4兩個(gè)探針間的電壓相應(yīng)信號(hào)V34;第二次測(cè)量時(shí)由控制及測(cè)試電路系 統(tǒng)在一號(hào)探針1和四號(hào)探針4兩探針上施加雙向脈沖電流信號(hào)114，同時(shí)采集二號(hào)探針2和 三號(hào)探針3兩個(gè)探針間的電壓相應(yīng)信號(hào)V23，測(cè)試時(shí)控制由控制及測(cè)試電路系統(tǒng)給出的脈 沖電流信號(hào)112=114=1，經(jīng)微型計(jì)算機(jī)內(nèi)的測(cè)試軟件對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在微型計(jì)算機(jī)的 測(cè)試界面給出薄膜溫差電材料在探針?biāo)谖恢锰幍碾娮杪省?br> 采用如圖4所述的測(cè)試方法，測(cè)試過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先打開(kāi)微型計(jì)算機(jī)18以及控制及 數(shù)據(jù)采集裝置16的開(kāi)關(guān)，打開(kāi)微型計(jì)算機(jī)18上的測(cè)試界面開(kāi)始測(cè)試，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的 "調(diào)試"對(duì)話框，將輸入測(cè)試卡具的脈沖電流調(diào)到一合適數(shù)值，之后點(diǎn)擊界面上的"開(kāi) 關(guān)量輸出"對(duì)話框，停止給出脈沖電流信號(hào)；將控制及數(shù)據(jù)采集裝置16上的開(kāi)關(guān)撥到采 集一位置，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"采集一"對(duì)話框，則在一號(hào)探針1和二號(hào)探針2之間通 過(guò)脈沖電流信號(hào)，同時(shí)采集三號(hào)探針3和四號(hào)探針4之間的電壓相應(yīng)信號(hào)，點(diǎn)擊測(cè)試界面 上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì)話框停止脈沖電流信號(hào)輸出，采集一完成；將控制及數(shù)據(jù)采集裝 置16上的開(kāi)關(guān)撥到采集二位置，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"采集二"對(duì)話框，在一號(hào)探針l和 四號(hào)探針4之間通過(guò)脈沖電流信號(hào)，同時(shí)采集二號(hào)探針2和三號(hào)探針3之間的電壓相應(yīng)信 號(hào)，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì)話框停止脈沖信號(hào)的輸出，采集二完成；點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"輸入試樣厚度"對(duì)話框，輸入薄膜溫差電試樣的厚度，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的 "計(jì)算"按鈕，顯示器上隨即給出薄膜溫差電試樣的電阻率。 操作步驟如下
1) 啟動(dòng)微型計(jì)算機(jī)18，點(diǎn)擊薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試軟件圖標(biāo)，打開(kāi)測(cè)試界 面； '
2) 打開(kāi)控制及數(shù)據(jù)采集裝置16的開(kāi)關(guān)；
3) 將探針支撐架10上移，將待測(cè)試樣9放在位于四個(gè)探針之下的基座14上后， 下移探針支撐架10，并使四個(gè)探針與待測(cè)試樣9的表面緊密接觸；
4) 點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"調(diào)試"對(duì)話框，將輸入測(cè)試卡具的脈沖電流信號(hào)的幅值
調(diào)到50毫安左右；
5) 將控制及數(shù)據(jù)采集裝置16上的開(kāi)關(guān)撥到"采集一"位置，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的
"采集一"對(duì)話框，這時(shí)在一號(hào)探針1和二號(hào)探針2之間通過(guò)雙向脈沖電流 信號(hào)，同時(shí)采集三號(hào)探針3和四號(hào)探針4之間的電壓相應(yīng)信號(hào)；
6) 點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì)話框停止脈沖電流信號(hào)輸出，采集一完 成；
7) 將儀器上的開(kāi)關(guān)撥到"采集二"位置，點(diǎn)擊"采集二"對(duì)話框，這時(shí)在一號(hào) 探針1和四號(hào)探針4之間通過(guò)雙向脈沖電流信號(hào)，同時(shí)采集二號(hào)探針2和三號(hào) 探針3之間的電壓相應(yīng)信號(hào)；
8) 點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì)話框停止脈沖信號(hào)的輸出，采集二完成；
9) 點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"輸入試樣厚度"對(duì)話框，輸入薄膜溫差電試樣的厚度，點(diǎn) 擊測(cè)試界面上的"計(jì)算"按鈕，顯示器上給薄膜溫差電試樣的電阻率。
測(cè)試結(jié)果，N型Bi2Te3溫差電材料薄膜的電阻率為1.5X10—5 Q-m。
權(quán)利要求
1、一種薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試系統(tǒng)，其特征是采用雙電測(cè)四探針測(cè)試薄膜溫差電材料的電阻率的測(cè)試卡具和控制及測(cè)試電路系統(tǒng)組成。
2、 如權(quán)利要求1所述薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試系統(tǒng)，.其特征是所述的測(cè)試卡具是由一 號(hào)探針(1)、 二號(hào)探針(2)、三號(hào)探針(3)、四號(hào)探針(4)、待測(cè)試樣(9)、探針支 撐架(10)、滑塊(11)、導(dǎo)軌(12)、導(dǎo)軌支撐(13)、基座(14)、固定螺釘(15) 組成； 一號(hào)探針、二號(hào)探針、三號(hào)探針、四號(hào)探針?lè)謩e固定在探針支撐架(10)上， 并通過(guò)探針支撐架與滑塊(11)相連；通過(guò)滑塊在導(dǎo)軌(12)上的滑動(dòng)，帶動(dòng)一號(hào)探 針、二號(hào)探針、三號(hào)探針、四號(hào)探針的上、下運(yùn)動(dòng)；待測(cè)試樣(9)放置在基座(14) 之上，在探針支撐架落下時(shí)，其表面與一號(hào)探針、二號(hào)探針、三號(hào)探針、四號(hào)探針緊 密接觸；導(dǎo)軌支撐(13)通過(guò)固定螺釘(15)將導(dǎo)軌(12)固定在基座(14)上；測(cè) 試卡具通過(guò)一號(hào)探針導(dǎo)線(5)、 二號(hào)探針導(dǎo)線(6)、三號(hào)探針導(dǎo)線(7)、四號(hào)探針導(dǎo) 線(8)與控制及測(cè)試電路系統(tǒng)相連。
3、 如權(quán)利要求1所述的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試系統(tǒng)，其特征是所述的控制及測(cè)試電 路系統(tǒng)是由一號(hào)探針導(dǎo)線(5)、 二號(hào)探針導(dǎo)線(6)、三號(hào)探針導(dǎo)線(7)、四號(hào)探針導(dǎo) 線(8)、控制及數(shù)據(jù)采集裝置(16)、數(shù)據(jù)傳輸線(17)、微型計(jì)算機(jī)(18)組成；控 制及數(shù)據(jù)采集裝置(16)由A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、串口轉(zhuǎn)換、電源、進(jìn)行信號(hào)傳輸及 信號(hào)處理的電子電路；控制及數(shù)據(jù)采集裝置分別通過(guò)一號(hào)探針導(dǎo)線、二號(hào)探針導(dǎo)線、 三號(hào)探針導(dǎo)線、四號(hào)探針導(dǎo)線中的二個(gè)向與其相連的測(cè)試卡具內(nèi)的二個(gè)探針給出雙向 脈沖電流信號(hào)，并通過(guò)另外二個(gè)導(dǎo)線由與其相連的測(cè)試卡具內(nèi)的二個(gè)探針采集電壓響 應(yīng)信號(hào)，同時(shí)將脈沖電流信號(hào)和電壓響應(yīng)信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線(17)輸入微型計(jì)算機(jī)(18)，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并在微型計(jì)算機(jī)的顯示 屏上實(shí)時(shí)顯示出所測(cè)位置處薄膜溫差電材料的電阻率。
4、 權(quán)利要求1所述的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試方法，其特征是所述的雙電測(cè) 四探針測(cè)試薄膜溫差電材料的電阻率是對(duì)同一待測(cè)試樣的同一位置電阻率的測(cè)試過(guò) 程分兩次進(jìn)行，第一次測(cè)量時(shí)由控制及測(cè)試電路系統(tǒng)先在一號(hào)探針和二號(hào)探針兩探針 上施加雙向脈沖電流信號(hào)112，并采集三號(hào)探針和四號(hào)探針兩個(gè)探針間的電壓相應(yīng)信號(hào)V34;第二次測(cè)量時(shí)由控制及測(cè)試電路系統(tǒng)在一號(hào)探針和四號(hào)探針兩探針上施加雙向脈沖電流信號(hào)114，同時(shí)采集二號(hào)探針和三號(hào)探針兩個(gè)探針間的電壓相應(yīng)信號(hào)v23，測(cè)試時(shí)控制由控制及測(cè)試電路系統(tǒng)給出的脈沖電流信號(hào)II2=I14=I，經(jīng)微型計(jì)算機(jī)內(nèi)的測(cè)試 軟件對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在微型計(jì)算機(jī)的測(cè)試界面給出薄膜溫差電材料在探針?biāo)?位置處的電阻率。
5、 如權(quán)利要求4的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征是其測(cè)試過(guò)程開(kāi) 始時(shí)，首先打開(kāi)微型計(jì)算機(jī)以及控制及數(shù)據(jù)采集裝置的丌關(guān)，打開(kāi)微型計(jì)算機(jī)上的測(cè) 試界面丌始測(cè)試，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"調(diào)試"對(duì)話框，將輸入測(cè)試卡具的脈沖電流 調(diào)到一合適數(shù)值，之后點(diǎn)擊界面上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì)話框，停止給出脈沖電流信 號(hào)；將控制及數(shù)據(jù)采集裝置上的開(kāi)關(guān)撥到采集一位置，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"采集一" 對(duì)話框，則在一號(hào)探針和二號(hào)探針之間通過(guò)脈沖電流信號(hào)，同時(shí)采集三號(hào)探針和四號(hào) 探針之間的電壓相應(yīng)信號(hào)，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì)話框停止脈沖電流 信號(hào)輸出，采集一完成；將控制及數(shù)據(jù)采集裝置上的開(kāi)關(guān)撥到采集二位置，點(diǎn)擊測(cè)試 界面上的"采集二"對(duì)話框，在一號(hào)探針和四號(hào)探針之間通過(guò)脈沖電流信號(hào)，同時(shí) -采集二號(hào)探針和三號(hào)探針之間的電壓相應(yīng)信號(hào)，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"開(kāi)關(guān)量輸出"對(duì) 話框停止脈沖信號(hào)的輸出，采集二完成；點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"輸入試樣厚度"對(duì)話框， 輸入薄膜溫差電試樣的厚度，點(diǎn)擊測(cè)試界面上的"計(jì)算"按鈕，顯示器上隨即給出薄 膜溫差電試樣的電阻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試系統(tǒng)及方法。采用全新的基于雙電測(cè)四探針原理測(cè)試薄膜溫差電材料電阻率的薄膜溫差電材料電阻率測(cè)試儀，它由測(cè)試卡具和控制及測(cè)試電路系統(tǒng)構(gòu)成。待測(cè)薄膜溫差電材料試樣放置在測(cè)試卡具內(nèi)，測(cè)試卡具通過(guò)探針導(dǎo)線與控制及測(cè)試電路系統(tǒng)相連?？刂萍皽y(cè)試電路系統(tǒng)通過(guò)探針導(dǎo)線向測(cè)試卡具內(nèi)的四個(gè)探針中的兩個(gè)給出脈沖電流信號(hào)，并采集另外二個(gè)探針間的電壓響應(yīng)信號(hào)，同時(shí)將脈沖電流信號(hào)和電壓響應(yīng)信號(hào)輸入微型計(jì)算機(jī)，在微型計(jì)算機(jī)的顯示屏上實(shí)時(shí)顯示出所測(cè)位置處薄膜溫差電材料的電阻率。大大降低了探針間距以及探針尖橫向游移對(duì)電阻率測(cè)試結(jié)果的影響，即使被測(cè)試片較小使探針位于試樣邊界附近時(shí)也不影響測(cè)試精度。
文檔編號(hào)G01R27/08GK101413972SQ200810153570
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者李晉樓, 李菲暉, 洋 汪, 為 王 申請(qǐng)人:天津大學(xué)