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数字化智能四探针测试仪的研制

发布时间:2017-05-31 16:15:28 分类:行业新闻 来源: 点击:

数字化智能四探针测试仪的研制 数字化智能四探针测试仪的研制   1 引言  直流4探针测试法是微电子行业经常使用的丈量材料电阻率的方法,通过丈量材料的电阻率可以得到材料的搀杂浓度等重要信息。因此,在微电子工业中4探针测试仪1直是10分重要的丈量仪器。  最近几年来,微电子工业在中国大陆发展迅速,传统的数字式直流4探针测试仪需要手动调理档位,丈量周期长、工作效力低,已没法适应时期发展,国内需要寻求1种新型的测试装备。  本文中介绍的数字化智能4探针测试仪可以自动切换量程、自动运算相干的数据。用户乃至可以在不了解4探针测试原理的情况下方便地丈量材料的电阻率。该仪用具有PC机接口,通过PC机可以集中管理且硬件本钱低廉。  2 测试原理  主要根据范德堡原理(如图1),通过两根探针提供1个电流流过样品,再用两根探针丈量样品上的电位差,最后经过相干运算得到材料的电阻率。4探针测试

  1 引言

  直流4探针测试法是微电子行业经常使用的丈量材料电阻率电子式纸张办公众具冲击强度实验机拉力实验机的方法,通过丈量材料的电阻率可以得到材料的搀杂浓度等重要信息。因此,在微电子工业中4探针测试仪1直是10分重要的丈量仪器。

  最近几年来,微电子工业在中国大陆发展迅速,传统的数字式直流4探针测试仪需要手动调理档位,丈量周期长、工作效力低,已没法适应电子环刚度实验机时期发展,漏电起痕实验机国内需要寻求1种新型的测试设带式鞋底弯折实验机备。

  本文中介绍的数字化智能4探针测试仪可以自动切换量程双轮胎冲击实验机、自动运算相干的数据。用户电磁疲劳实验机乃至可以在不了解4探针测试原理的情况下方便地丈量材料的电阻率。该仪用具有PC机接口,通过PC机可以集中管理且硬件本钱低廉。

  2 测试原理

  主要根据范支梁冲击实验机德堡原理恒应力实验机(如图1),通过两根探针提供1个电流流过样品,再用两根探针丈量样品上的电位差,最后经过相干运算得到材料的电阻率。4探针测试仪的测试理论已相当做熟

  数字化智能四探针测试仪的研制数字化智能四探针测试仪的研制

 实验仪器万能实验机 3 硬件设计

  系统硬件由放大器、恒流源、控制逻辑、A/D转换器、显示器与电源6大模块组成,如图2。

  3.1 恒流源

  10mA或100mA电流输出电路如图3(a),利用密封强度实验机LAEE盐雾实验机M317的Vout端与ADJ端电位差恒为1.25V和ADJ端输出快速温度变化实验电机流Iadj较小(可以疏忽不计)的性质,通过继电器切换Radj实现输出电流的切换。

  输出电流与Radj关系以下:

  数字化智能四探针测试仪的研制

 卧式插拔力实验机 Iout为输出电流。由于,Iadj值在46mA左右波动,所以为了保证精度,该电路仅用于提供10mA或100mA的电流。0.1mA或1mA电流输出电路如图3(b)气驱实验机。通过基准源Dcs1提供1个2.5V基准电压,利用运放虚短ic卡动态弯扭实验机的性质在Radj两端提供1个稳定的电位差,使通过Radj两真个电流稳定。通过继电器切换Radj实现输出电流的切换。

  数字化智能四探针测试仪的研制数字化智能四探针测试仪的研制

  输出电流与Radj的关系以下

数字化智能四探针测试仪的研制

  Iout为输出电流。

  由于运放驱动能力有限,该电路仅用于提供1mA或0.1mA电流。

  4 数据收集与处理

  数据收集与处理电路。以msp430f149单片机为核心,通过1个仪用差分放大电路完成对电压信号放大与滤波橡胶轮式磨损实验机后送到单片机,利用单片机内部集成的12位ADC进行A/D转换;再通进程序判断并切换丈量量程,直到丈量量程适合,再进行数字滤波与运算;最后将电阻、电阻率、方块电阻与选用的量程显示在LCD屏上。工作流程如图4。

  数字化智能四探针测试仪的研制

  与传统4探针测试仪不同,本文中介绍的智能4探针测试仪对被测对象进行连续采样然后存入单片机的内存中。在运算与处理进程中首先对连续采得的多个结果进行数字滤波,滤除前端放大器没有滤除的毛刺与波动,然后针对量程的不同选择不同的参数建立数学模型,进行数字补偿处理,校订由4点静压实验机于数据收集电路本身的偏移和放大倍数误差等问题造成金属线材反复曲折实验机的采样误差。最后,计算出相应的电阻率和方块电阻并显示在LCD屏上。

  仪器的外观如图5,正面的面板塑料灼热棒法燃烧实验机上从左到右顺次为电源开关、复位健、液晶显示屏和探针插座。相比传统4探针测试仪它没有电压量程旋钮与输出电流调理旋钮。由于以往需要人工进行的盐水浸泡实验电机压量程切换与输出电流调理工作已被机器自动完成,所以这两个旋钮被省略了。仪器在操作上已充分简化。

  4 结论

  本文中介绍的4探针测试仪将传统4探针测试仪与嵌入式系统相结合。主要指标与功能以下:功耗小方向盘磨擦实验机于6W;丈量范围量手机滑盖实验机程:0.025Ω⑵500Ω;自动显示小数点和单位;误差:±0.5%;具有数字补偿功能;自动运算结果;自动切换量程,超越量程自动报告;具有RS232接口可以和PC连接。

  本文摘自《半导体技术》

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