北广精仪燃料电池双极板炭纸接触电阻测试仪BEST-300

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北京北广精仪仪器设备有限公司

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产品参数

燃料电池双极板炭纸接触电阻测试仪
燃料电池双极板炭纸接触电阻测试仪
磁环垂直电阻测试仪”的核心需求，关键在于?精确测量磁环（铁氧体、金属磁粉芯等环形磁芯）在垂直于环面方向上的等效电阻或电阻率?。这与其作为电感器/变压器核心时抑制涡流损耗的性能直接相关。

磁环的特殊结构（闭合环形、有涂层）和测量目的（避免涡流损耗）决定了其测试方法的独特性：

核心挑战与测量原理
测量目标：

核心是评估磁芯材料在高频下的涡流损耗特性。
通常不直接测量体电阻率（ρ）（因环形闭合结构难以施加贯穿电流），而是测量表面两点之间的等效电阻，或者通过标准化方法获得等效电阻率或品质因数（Q）来间接反映涡流损耗。
常用指标：电阻（R）（单位：Ω）或?等效电阻率（ρ_eq）（单位：Ω·m）。
标准方法：两点加压，四点测量（改进的四线法）

电极布置：在磁环外圆表面上，沿环的周向（垂直于轴向/垂直于环面方向）等间距布置四个点接触电极。
外侧两个电极：施加恒定电流 (I)。电流沿环形磁芯圆周方向流动（模拟高频磁场感应的涡流路径）。
内侧两个电极：测量这两点之间的电压降 (V)。
原理：测量电流 (I) 流过磁环周向路径时产生的电压降 (V)，利用欧姆定律 (R = V/I) 计算得到两点间的等效电阻 (R)。
消除接触电阻：四点法（分离电流施加和电压测量电极）有效消除了接触电阻和引线电阻对电压测量的影响，确保测量的是磁芯材料本身路径的电阻。
等效电阻率计算：若需要等效电阻率 (ρ_eq)，需要知道磁环的几何尺寸（平均周长 L，横截面积 A）。
公式：ρ_eq = (R * A) / L
L: 磁环的平均周长（π * 平均直径）。
A: 磁环的横截面积（(外径 - 内径) / 2 * 高度）。
说明：这里计算的 ρ_eq 是等效值，代表材料在该特定电流路径（周向）上的电阻特性，与传统体电阻率物理意义不完全相同，但?是衡量涡流损耗的关键参数。

为何是“垂直电阻”？

磁环作为电感/变压器磁芯时，工作磁通方向通常是?沿着环形（周向）。此时感应的涡流是在?垂直于磁通方向?的平面（即横截面平面）内环形流动。
测量磁环周向（垂直于环面平面）的电阻，正是为了评估材料对这种特定方向涡流的阻碍能力。这个电阻值?直接关系到磁芯在高频下的损耗（涡流损耗）。
磁环垂直电阻测试仪的关键组成与要求
精密恒流源 (Current Source):
提供稳定、精确、可调的直流或低频交流测试电流 (I)。
电流范围：根据磁环尺寸和材料电阻率不同，通常需要 μA 到 mA 量级。
精度和稳定性：高（如 ±0.5% 或更高）。
?高精度电压表 (Voltmeter):
测量两个内侧电极之间的微弱电压降 (V)。
高输入阻抗：避免分流效应。
高分辨率：需测量 μV 级电压（电阻可能很大）。
高精度：与电流源精度匹配（如 ±0.5%）。
专用测试夹具 (Test Fixture):
核心部件！必须保证：
精确的电极定位：四个探针沿磁环外圆周向等间距精确排列（间距通常有标准要求）。
良好的电接触：探针针尖需能刺破磁环表面的绝缘涂层（如铁氧体的氧化层），与内部磁性材料形成可靠接触。
稳定的压力：施加恒定、适中的压力确保接触稳定且不损伤磁环。
绝缘性能：夹具主体需良好绝缘，避免漏电。
适应不同尺寸：探针间距或整个夹具应能适应不同外径的磁环。
探针材质：通常使用硬质、耐磨材料（如碳化钨、镀金钨钢）以减少接触电阻变化。
计算与控制单元：
自动化：控制电流源输出、读取电压表数据。
计算：根据测得的 V 和 I，自动计算电阻 R。根据输入的磁环尺寸参数（外径、内径、高度），自动计算等效电阻率 ρ_eq。
显示/输出：显示测量结果（R, ρ_eq），提供数据存储、打印或传输接口（RS232, USB, LAN 等）。
软件：提供用户界面、参数设置、数据处理、报告生成等功能。

参数资料
1.方块电阻范围：10-5～2×105Ω/□
2.电阻率范围：10-6～2×106Ω-cm
3.测试电流范围：0.1μA ，1μA，10μA，100µA，1mA，10mA，100 mA
4.电流精度：±0.1%读数
5.电阻精度：≤0.3%
6.显示读数：液晶显示：电阻、电阻率、方阻、温度、单位换算、温度系数、电流、电压、探针形状、探针间距、厚度、电导率、电阻率、压强等.
7.测试方式: 四探针测量（体电阻率）和四端法（接触电阻测量）
8.压力范围：0-1000kg（0-4MPa）.
9. 样品形状为正方形（镀金电极为5cm×5cm)，面积为25cm2（其他规格定制）
10.工作电源: 输入: AC 220V±10% ,50Hz 功耗：<30W
11.标配：测试探头1个；测试平台1个；主机1套；加压装置1套；

送样要求及注意事项
粉末测量装置与模具：为确保测试的准确性，需要使用内径为10mm、高度为25mm的模具来制备粉末样品。模具的规格应严格按照要求执行，以避免因模具尺寸不当而导致的测量误差。
样品制备：将粉末样品均匀填充到模具中，并压实以确保样品密度的一致性。样品制备过程中应避免引入杂质或气泡，以免影响测量结果。
测试环境：测试应在恒温恒湿的环境中进行，以避免环境因素对测量结果的影响。同时，应确保测试仪器的稳定性和准确性，以提高测量结果的可靠性。
操作规范：在测试过程中，应严格按照测试仪器的操作说明进行操作，避免操作不当而导致的测量误差。同时，应注意安全操作，避免触电或损坏仪器。
综上所述，粉末电导率测试和电阻率是评估粉末材料导电性能的重要手段。通过采用四探针法和的粉末电阻率测试仪，可以准确测量粉末材料的电阻率和电导率，为材料的研究和应用提供有力的支持。在测试过程中，应严格遵守送样要求及注意事项，以确保测量结果的准确性和可靠性。

双极板电阻率测试仪原理
双极板电阻率测试仪的核心原理主要基于欧姆定律和四端子法（开尔文接法），通过精确测量电压降和电流值计算电阻率。以下是具体原理及技术要点：

1. 欧姆定律基础原理
测试仪通过向双极板施加恒定电流（I），测量两端电压降（U），根据公式
R=U/I 计算电阻值。该电阻包含双极板体电阻和接触电阻，需通过四端子法消除引线电阻干扰。

2. 四端子法（开尔文接法）
电流回路：两电流端子注入恒定电流，形成主电流路径。
电压测量：两电压端子仅用于检测电压，因输入阻抗极高，几乎无电流通过，从而避免引线电阻影响。测得电压仅反映双极板实际压降，提升接触电阻测量精度。

3. 垂直方向电阻率测试
针对双极板垂直导电性，样品置于两电极间，施加标准压力（如5-10N），记录不同压强下的电阻值。通过公式
ρ=RA/L（A为接触面积，L为样品厚度）计算电阻率，符合GB/T20042.6标准。

4. 其他辅助技术
电化学阻抗谱法：施加交流电压信号，分析频率响应以研究复杂环境下的接触电阻。
四探针法：用于块体材料电阻率测量，通过多探针布局减少接触误差。

5. 仪器设计特点
力值加载系统：伺服电机控制压力，确保接触稳定性。
镀金电极：降低接触电阻，提升测量一致性。
环境控制：恒温恒湿（如25±2℃）避免材料吸湿影响。

6. 标准与校准
测试前需用标准电阻块校准，验证探针间距（±0.1mm）及压力传感器灵敏度，确保符合ASTMF390等标准

电阻仪校准方法
电阻仪的校准是确保其测量准确性的重要步骤，以下是一般电阻仪校准的详细方法:
准备工作
1.标准电阻:准备一套已知准确阻值的标准电阻，其阻值范围应覆盖电阻仪的测量量程，精度应高于被校准电阻仪
的精度要求。例如，若要校准一台精度为±0.5%的电阻仪，标准电阻的精度至少应达到±0.1%。
2.校准环境:选择温度、湿度相对稳定且无强电磁干扰的环境进行校准，理想的温度范围一般为 20℃±5℃，相
对湿度在 40%-60%。
3.仪器预热: 将电阻仪接通电源，按照仪器说明书要求预热一定时间，使仪器达到稳定的工作状态，通常预热时间
为15-30分钟。
校准步骤
1.零位校准
-确保电阻仪的测试线处于开路状态(即不连接任何电阻)。
-调节电阻仪的零位调节旋钮(如果有)，使显示值为零。现代数字式电阻仪一般会自动进行零位校准，可查看
仪器说明书进行操作。
2.满量程校准
-将电阻仪量程设置到*大量程档。
- 把一个接近该量程上限值的标准电阻接入电阻仪的测试端。
- 调节满量程调节旋钮(如果有)，使电阻仪的显示值与标准电阻的标称值一致。若为数字式电阻仪，若显示值
与标称值不符，可按照说明书进行满量程校准设置。

3.多点校准

-在电阻仪的测量范围内，选取若干个不同阻值的标准电阻，一般选取3-5个点，均匀分布在整个量程内，例
如低、中、高量程各选一个点。
-将所选的标准电阻依次接入电阻仪的测试端，记录电阻仪的显示值。
- 计算每个测量点的测量误差，公式为:误差=(测量值-标准值)/标准值x100%。
- 如果误差超出电阻仪的允许误差范围，需对电阻仪进行调整。对于指针式电阻仪，可调节内部的校准电位器等
元件;对于数字式电阻仪，可能需要进入仪器的校准菜单，按照提示输入校准系数等参数进行调整。调整后重新测
量并验证误差是否在允许范围内。

测试操作
安装样品：将双极板平放于绝缘测试台，探针垂直对准中心区域（避开边缘10mm），施加标准接触压力（通常为510N，可根据材料硬度调整）。
参数设置：输入样品厚度（需用千分尺测量3点取均值），设置测试电流（建议在1-100mA范围内），并选择直流四探针法（ASTM F390标准）。
执行测试：启动自动测试，仪器会依次完成接触电阻补偿、多电流点扫描（5组数据取平均），并实时显示电压电流曲线（线性度>99%为有效）

安全注意事项：
开机之前，敬请仔细阅读本使用指南，以防止出现对操作人员的意外伤害或对仪器的损坏等的事件。操作前，请阅读“安装与设置”，保证对仪器各部件的正确安装与连接。在次操作前，务必请有操作经验的人员进行指导，防止误操作造成意外事件的发生。电击危险：确保在安装或维修该仪器之前使所有导线断电，防止在带电情况下，对人员或设备造成伤害。

品牌：	北广精仪
型号：	BEST-300
加工定制：	否
类型：	数字式
测量范围：	10-7～2×107Ω MΩ
电源：	AC 220V±10% ,50Hz
校准周期：	1年
重量：	35 kg