[发明专利]电阻测试装置

说明书

技术领域

本发明属于材料测试技术领域，具体涉及一种电阻测试装置。

背景技术

准确、方便、快速且智能化地测试材料在较大温度范围内随温度变化而变化的电阻值是一个难点，难度在于:

1）、准确测试材料的电阻，最好采用标准四探针形式，在高温下做四探针用的材料要求很高，既耐高温又耐氧化；

2）、要在内径只有35mm左右的管式炉里的刚玉管中进行测试，空间狭小，对测试装置的设计制造造成困难；

3）、管式炉自身的温度仪不能准确反映样品的温度，必须提供一个能准确反映样品温度的测温装置。

采用四探针测试变温电阻时，一般的做法是将四根耐高温、耐氧化金属丝通过银浆粘接在样品上，进而进行电阻测量。这种方法的不足在于：一方面，高温下，导电银浆容易氧化，导致接探头与样品触不良和一些界面问题且银浆在高温条件下容易与样品相互扩散，污染样品，不能二次测试；另一方面，银浆焊接的方式决定了四个探针间的距离不能被准确控制，且每测一个样品都要焊接，测量误差增大且测试复杂，因此，该方法在高温下测试效果不大好。

目前的测试方法中，通常将一根热电偶置于待测样品的旁边进行待测试验温度的测量，或者直接将管式炉的温度数值记为待测样品的温度值，这些方法均不能达到待测试样温度的准确测量。这是由于热电偶的位置比较随意，而管式炉的温度传感器一般用的K型热电偶，K型热电偶本身精度不够高，再加上热电偶的探头位于刚玉管的外面，而给管式炉提供热源的四根硅碳棒也位于刚玉管外部，测出的温度只是刚玉管的外部温度，刚玉管本身具有绝热特性，所以位于密封的刚玉管内部中心处样品的实际温度与管式炉自身的温度仪显示的温度并不一致。升温的时候，样品实际温度低于显示温度；降温的时候，高于显示温度，实际情况中，升温过程中刚玉管内部中心处的样品温度比管式炉自身温度低30左右，如果快速升降温，内外温度差别更大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种不会造成待测样品污染、且能快速、准确测量待测样品变温电阻和实时温度的四探针电阻测试装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种四探针电阻测试装置，包括管筒夹、测阻探针组件和样品台组件，测阻探针组件和样品台组件通过管筒夹活动连接在一起；

测阻探针组件包括水平陶瓷管、竖直陶瓷管、紧固件和镍丝，竖直陶瓷管通过镍丝、紧固件与水平陶瓷管的一端固定相连，水平陶瓷管的另一端与管筒夹固定连接；所述竖直陶瓷管内部设置有四个位于同一条直线上的通孔，每个通孔内均设置有一根测阻探针，测阻探针为一端打磨为针尖状、另一端折成直角的铂铱丝，打磨成针尖状的一端穿过竖直陶瓷管上所设置的通孔且针尖露出管口；所述水平陶瓷管内部设有四个大小相同的通孔，每个通孔内均设置于一根铂铱丝，每根铂铱丝的一端与测阻探针折成直角的一端固定相连，另一端露出水平陶瓷管管口；

样品台组件包括水平陶瓷管、样品台、紧固件和镍丝，所述样品台设置在紧固件上，紧固件通过镍丝与水平陶瓷管的一端固定相连，水平陶瓷管的另一端与管筒夹固定相连；所述样品台组件的水平陶瓷管内设置有两个通孔，两个通孔内分别设有一根铂铑合金丝和铂丝，所述铂铑合金丝和铂丝的一端通过弧焊焊接一起并形成一个圆球状焊接点，该焊接点作为测温探头，所述测温探头靠近样品台的边缘，所述铂铑合金丝和铂丝的另一端均露出样品台组件水平陶瓷管的管口；

所述竖直陶瓷管的中心与管筒夹中心的距离和样品台中心与管筒夹中心的距离相等，在管筒夹咬合力的作用下测阻探针抵在样品台的上表面上。

进一步地，所述测阻探针组件竖直陶瓷管内部所设置的四个孔的孔心距为1mm。

进一步地，所述测阻探针组件水平陶瓷管内设置的铂铱丝与竖直陶瓷管内设置的测阻探针通过弧焊焊接在一起。

进一步地，所述露出测阻探针组件水平陶瓷管管口的铂铱丝均焊接有一段镍丝或铂丝。

进一步地，所述管筒夹包括弹簧、固定在弹簧两侧的夹持片、固定在夹持片上的钢管和设置于钢管上的螺钉，所述钢管的内径大于测阻探针组件及样品台组件的水平陶瓷管的外径，测阻探针组件及样品台组件的水平陶瓷管套入所述钢管内并通过螺钉实现位置的固定。

进一步地，所述露出样品台组件水平陶瓷管管口的铂铑合金丝和铂丝上分别焊接有一段镍丝或铂丝。