CN103529300A - 一种用于测量柔性片状材料表面电阻的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于测量柔性片状材料表面电阻的装置，其包括平行电极探头、导线、质量块和电阻仪，所述的平行电极探头设置在待测材料上，所述的质量块设置在平行电极探头的上方；且所述的平行电极探头与电阻仪通过导线相连接、在待测材料表面形成回路。本发明提供的用于测量柔性片状材料表面电阻的装置，测量灵敏度高、测试方便、且可消减体积电阻和表面污染造成的测试影响，具有极强的实用价值，适于广泛推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种电阻测量装置，具体说，是涉及一种用于测量柔性片状材料表面电阻的装置，属于电阻测量技术领域。
背景技术
随着微电子工业、精细化工工业的发展，对这些工业环境以及设备操作空间的静电要求也越来越高，因此在纺织材料的制造中提出了大量与防止静电发生的设计要求，随之而来的对于静电特性有关的表面电阻测量也提出了更高的要求。
现有用于测量物体表面电阻的装置是由两条约十厘米长的平行电极组成，该方式存在测量灵敏度较低、体积电阻影响较大、表面被污染后影响测试精度等缺陷。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种测量灵敏度高、测试方便、且可消减体积电阻和表面污染造成的测试影响的用于测量柔性片状材料表面电阻的装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：
一种用于测量柔性片状材料表面电阻的装置，包括平行电极探头、导线、质量块和电阻仪，所述的平行电极探头设置在待测材料上，所述的质量块设置在平行电极探头的上方；且所述的平行电极探头与电阻仪通过导线相连接、在待测材料表面形成回路。
作为一种优选方式，所述的平行电极探头包括片状刚性绝缘底板、敷贴于片状刚性绝缘底板上以一定几何形态延伸并相互平行的成对导电层、位于成对导电层之间且覆盖于片状刚性绝缘底板表面的防污绝缘层及成对导电层的引出线。
作为进一步优选方式，所述的片状刚性绝缘底板选用聚碳酸酯材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料、聚四氟乙烯（PTFE）材料或纤维增强复合材料。
作为更进一步优选方式，所述的片状刚性绝缘底板选用玻璃纤维织物增强环氧树脂的环氧玻璃布层压板。
作为进一步优选方式，所述的成对导电层选用良导体材料，如金、银、铜、铝。
作为更进一步优选方式，所述的成对导电层选用铜箔材料。
作为进一步优选方式，所述的防污绝缘层为有机氟聚合物涂层。
作为更进一步优选方式，所述的防污绝缘层为聚四氟乙烯涂层。
作为进一步优选方式，所述的成对导电层通过导线与待测材料和电阻仪间形成回路。
作为一种优选方式，所述待测材料设置在一水平放置的平整弹性垫板上，平行电极探头的电极面设置在待测材料上。
作为一种优选方式，在质量块与平行电极探头间设有绝缘弹性层，所述绝缘弹性层与质量块和平行电极探头间连接为一体。
作为进一步优选方式，所述的绝缘弹性层选用羊毛毡、橡胶板或发泡硅胶板。
作为更进一步优选方式，所述的绝缘弹性层选用发泡硅胶板。
作为进一步优选方式，所述的平行电极探头采用印刷电路板制作工艺制作。
作为一种优选方式，所述电阻仪的精度为0.1MΩ。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、可以通过延长平行电极探头上导电层电极大幅度提高测量柔性片状材料表面电阻装置的灵敏度，避免采用高电压可能击穿材料和电击操作人的弊端；
2、采用印刷电路板制作工艺制作平行电极探头，可使平行电极探头上导电层电极做得非常精确，做到几何图形和尺寸高度一致，以避免各产品之间的工艺制造所致的性能离散度；且可使平行电极探头上的导电层电极的宽度做到0.1毫米，电极间的宽度做到0.2毫米，可以等间距、特定几何曲线如螺旋线延伸，从而可在有限的面积内获得尽可能大的回路长度和尽可能小的回路宽度，最大幅度地消减体积电阻对测试的影响；
3、在平行电极探头上相互平行的成对导电层之间设置的覆盖于刚性绝缘底板表面的防污绝缘层，可最大限度地防止对平行电极探头上导电层电极的污染，尤其是在湿空气环境下对电极的空载绝缘性能的影响；
4、使质量块与平行电极探头形成一体，可极大地方便测试操作。
附图说明
图1是本发明所述装置的结构示意图；
图2是本发明所述平行电极探头的侧视结构示意图；
图3是实施例所提供的一种平行电极探头的结构示意图；
图4是实施例所提供的另一种平行电极探头的结构示意图。
图中：1、平行电极探头；11、片状刚性绝缘底板；12、成对导电层；13、防污绝缘层；14、成对导电层的引出线；2、导线；3、质量块；4、电阻仪；5、待测材料；6、平整弹性垫板；7、绝缘弹性层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细阐述。
实施例
如图1至图4所示：本发明所提供的一种用于测量柔性片状材料表面电阻的装置，包括平行电极探头1、导线2、质量块3和电阻仪4，所述的平行电极探头1设置在待测材料5上，所述的质量块3设置在平行电极探头1的上方；且所述的平行电极探头1与电阻仪4通过导线2相连接、在待测材料5的表面形成回路；所述的平行电极探头1包括片状刚性绝缘底板11、敷贴于片状刚性绝缘底板11上以一定几何形态延伸并相互平行的成对导电层12、位于成对导电层12之间且覆盖于片状刚性绝缘底板11表面的防污绝缘层13及成对导电层的引出线14；所述的成对导电层12通过导线2与待测材料5和电阻仪4间形成回路；所述待测材料5设置在一水平放置的平整弹性垫板6上，平行电极探头1的电极面设置在待测材料5上；在质量块3与平行电极探头1间设有绝缘弹性层7，所述绝缘弹性层7与质量块3和平行电极探头1间连接为一体。
所述的成对导电层12可以是成对平行的直线（如图3所示），也可以是成对平行的螺旋线（如图4所示），也可以是任意的成对平行的平面几何曲线，以增加相互平行的成对导电层电极的长度，也可以通过设置不同线间距来适合不同灵敏度要求；可任意延伸的相互平行的成对导电层电极可大幅度地提高检测灵敏度适应范围，同时通过缩小相互平行的成对导电层电极间距，可显著降低体积电阻的影响。
所述的片状刚性绝缘底板11最好选用高绝缘等级的材料制造而成，例如：选用聚碳酸酯材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料、聚四氟乙烯（PTFE）材料或纤维增强复合材料；以选用玻璃纤维织物增强环氧树脂的环氧玻璃布层压板最佳，使有利于印刷电路板制作工艺。
所述的成对导电层12最好选用良导体材料，如金、银、铜、铝；以选用铜箔材料最佳，使有利于印刷电路板制作工艺。
所述的防污绝缘层13优选为有机氟聚合物涂层，以聚四氟乙烯涂层最佳，使提高平行电极间的绝缘等级和电极间耐污染能力，以保证将电极间的污染限制在最低限度、不影响到测试精度。有机氟聚合物涂层可以采用整体涂膜方法，固化后用机械抛光方法除去电极表面的有机氟聚合物。
在平行电极探头1上设置质量块3的目的是以一定的重量将待测材料5压在平行电极探头的成对导电层的电极表面，以构成回路。因质量块3的底面积是确定的，因此可保证每次测定时，待测材料5受压的压强恒定。在质量块3与平行电极探头1间设置的绝缘弹性层7，可使质量块3对待测材料5实施一个均匀的压力，确保待测材料5的每一个点有一个均等的压力。
将所述绝缘弹性层7与质量块3和平行电极探头1间连接为一体（优选采用粘接方式连接为一体），以方便测试操作。
所述的绝缘弹性层7可选用羊毛毡、橡胶板或发泡硅胶板，最好选用发泡硅胶板。
所述的平行电极探头最好采用印刷电路板制作工艺制作，以使平行电极探头上导电层电极做得非常精确，做到几何图形和尺寸高度一致，以避免各产品之间的工艺制造所致的性能离散度；且可使平行电极探头上的导电层电极的宽度做到0.1毫米，电极间的宽度做到0.2毫米，可以等间距、特定几何曲线如螺旋线延伸，从而可在有限的面积内获得尽可能大的回路长度和尽可能小的回路宽度，最大幅度地消减体积电阻对测试的影响。
所述电阻仪的精度为0.1MΩ。
因待测材料5在平行电极探头1上的成对导电层12电极之间的通路与平行电极探头1的成对导电层的电极、导线2、电阻仪4构成了回路，因而通过电阻仪4可测得待测材料5在平行电极探头1上的成对导电层12电极之间的通路上的电阻值，及根据平行电极探头1上的成对导电层电极长度、平行电极探头1上的成对导电层电极间的宽度，即可计算出待测材料5的表面电导率或者表面电阻率。
综上所述可见，本发明提供的用于测量柔性片状材料表面电阻的装置，测量灵敏度高、测试方便、且可消减体积电阻和表面污染造成的测试影响，具有极强的实用价值，适于广泛推广应用。
最后有必要在此指出的是，上述说明只用于对本发明的技术方案作进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于测量柔性片状材料表面电阻的装置，其特征在于：包括平行电极探头、导线、质量块和电阻仪，所述的平行电极探头设置在待测材料上，所述的质量块设置在平行电极探头的上方；且所述的平行电极探头与电阻仪通过导线相连接、在待测材料表面形成回路。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的平行电极探头包括片状刚性绝缘底板、敷贴于片状刚性绝缘底板上以一定几何形态延伸并相互平行的成对导电层、位于成对导电层之间且覆盖于片状刚性绝缘底板表面的防污绝缘层及成对导电层的引出线。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的片状刚性绝缘底板选用玻璃纤维织物增强环氧树脂的环氧玻璃布层压板。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的成对导电层选用铜箔材料。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的防污绝缘层为有机氟聚合物涂层。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述待测材料设置在一水平放置的平整弹性垫板上，平行电极探头的电极面设置在待测材料上。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于：在质量块与平行电极探头间设有绝缘弹性层，所述绝缘弹性层与质量块和平行电极探头间连接为一体。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述的绝缘弹性层选用羊毛毡、橡胶板或发泡硅胶板。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的平行电极探头采用印刷电路板制作工艺制作。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电阻仪的精度为0.1MΩ。
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Granted publication date: 20160302 |