安泰測試給西安交通大學(xué)提供方案—（二）超低電阻&微小電阻（超導(dǎo)材料電阻）測試方案

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電阻值是基于歐姆定律獲得，一般需要有外部激勵源，電壓源或者電流源，同時測量電流或者電壓以計算電阻值。電阻值除了與材料本身有關(guān)，還與溫度有關(guān)，并且由于受熱不均勻會引入熱電動勢。對于超低電阻測了來說，影響就更為明顯。舉例來講，由實驗室溫度波動或敏感電路附近的通風(fēng)引起的測試電路中的溫度變化可以產(chǎn)生幾微伏的熱電動勢，進而影響超低電阻的測量結(jié)果。

消除熱電動勢對超低電阻測量影響常見的方法之一是Delta模式，下圖和以下計算公式解釋了Delta模式的具體內(nèi)容：

每次電流極性改變時，測量電壓()。每個電壓測量包括恒定的熱電壓偏移量()和線性變化的電壓偏移量()。熱電壓漂移可以近似為短時間內(nèi)的線性函數(shù)，因此電壓隨時間的變化率()也可以視為常數(shù)。前三種電壓測量包括以下電壓：

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml1696/wps182.jpg

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在Delta方法中，每個數(shù)據(jù)點是三個電壓讀數(shù)的移動平均值。這種對電壓測量值的額外平均意味著，Delta法得到的數(shù)據(jù)比使用電流反轉(zhuǎn)法計算時得到的數(shù)據(jù)具有更低的噪聲，即使這兩組數(shù)據(jù)是在同一時間段內(nèi)獲得的。Delta方法的成功取決于熱漂移的線性近似，這必須在短時間內(nèi)進行。成功地補償熱電動勢電壓的變化，意味著測量周期時間必須快于待測件的熱時間常數(shù)。因此，要使得Delta方法成功，必須使用較快的電流源和納伏表。

Keithley 6220系列電流源和2182A納伏表是常見的使用Delta模式進行超低電阻測量的配置，但是6220系列電流源的電流輸出最大是100mA，相對比較小，如果需要進行更大的電流，或者沒有6220系列電流源，可以使用Keithley源測量單元(源表)替代6220系列電流源，亦可以使用其他七位半或者八位半支持外部觸發(fā)功能的萬用表代替2182A

配置一 6221&2182A

(參考資料：Keithley 6221/2182A系列 超低電阻配置)

6221，4pA~210mA峰峰值交流電源，短至5uS的可編程脈寬，搭配2182A使用時，可用于最窄50uS的脈沖I-V。

2182A，15nV超低底噪的7.5digits萬用表，量程支持10mV~100V

具體應(yīng)用：

測試連線示意圖，6221支持三同軸線纜電流輸出，支持Guard屏蔽，2182A使用2107 低熱噪線纜

儀器組合拓撲示意圖，使用觸發(fā)線纜連接，以及RS232交叉線連接6221與2182A，6221做主機，2182A做從機，使用GPIB或者LAN口與PC端連接，進行二次開發(fā)或者程控。

支持儀器端操作

Delta命令集成，支持快速二次開發(fā)

配置二 2460&2182A 2460為高精度源表，支持50pA~7A電流輸出，支持最小50uS脈寬輸出，亦可使用2600B系列源表代替。

測試接線拓撲圖

2450-TLink 觸發(fā)線纜

2451-2182A支持RS232接口與GPIB接口，2460支持USB，LAN，GPIB接口，需要分別程控2182A與2460，該搭配亦支持手動操作,GPIB線纜推薦使用KUSB-488B

配置三 2460&DMM7510 DMM7510為7.5digits臺式萬用表，電壓測試范圍支持10nV至1010V，支持TSP腳本，支持TSP-Link級聯(lián)。

儀器DUT連線參照配置二與配置一連線，使用儀器標配網(wǎng)線將兩臺儀器的TSP-LINK口連接。

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