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(shí)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(huì )引入熱電動(dòng)勢。對于超低電阻測了來(lái)說(shuō)，影響就更為明顯。舉例來(lái)講，由實(shí)驗室溫度波動(dòng)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(dòng)勢，進(jìn)而影響超低電阻的測量結果。

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

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

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在Delta方法中，每個(gè)數據點(diǎn)是三個(gè)電壓讀數的移動(dòng)平均值。這種對電壓測量值的額外平均意味著(zhù)，Delta法得到的數據比使用電流反轉法計算時(shí)得到的數據具有更低的噪聲，即使這兩組數據是在同一時(shí)間段內獲得的。Delta方法的成功取決于熱漂移的線(xiàn)性近似，這必須在短時(shí)間內進(jìn)行。成功地補償熱電動(dòng)勢電壓的變化，意味著(zhù)測量周期時(shí)間必須快于待測件的熱時(shí)間常數。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(jiàn)的使用Delta模式進(jìn)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(jìn)行更大的電流，或者沒(méi)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(wàn)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(shí)，可用于最窄50uS的脈沖I-V。

2182A，15nV超低底噪的7.5digits萬(wàn)用表，量程支持10mV~100V

具體應用：

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

儀器組合拓撲示意圖，使用觸發(fā)線(xiàn)纜連接，以及RS232交叉線(xiàn)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(jìn)行二次開(kāi)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(kāi)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(xiàn)拓撲圖

2450-TLink 觸發(fā)線(xiàn)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(dòng)操作,GPIB線(xiàn)纜推薦使用KUSB-488B

配置三 2460&DMM7510 DMM7510為7.5digits臺式萬(wàn)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(xiàn)參照配置二與配置一連線(xiàn)，使用儀器標配網(wǎng)線(xiàn)將兩臺儀器的TSP-LINK口連接。

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