У нас: 141825 рефератів
Щойно додані Реферати Тор 100
Скористайтеся пошуком, наприклад Реферат        Грубий пошук Точний пошук
Вхід в абонемент





від опорів контактів зондів Rз1 і Rз2, останнє падіння рівне нулю і справедливий вираз (3.8). Таким чином, вплив опорів зондів на результати визначення питомого опору виключається тому, що напруга на ділянці зразка вимірюється компенсаційним методом і у момент вимірювання струм через зонди рівний нулю.

Проте розглянута картина є ідеалізованою. Будь-який прилад фіксує відсутність струму в ланцюзі з погрішністю, рівною мінімальному струму іГ min, який він може зареєструвати. Тому у момент фіксації нульовим приладом Г відсутності струму насправді струм може бути рівний нулю тільки випадково, а в загальному випадку через ланцюг проходить струм іГ < іГmin. Ця обставина обумовлює погрішність в зміні падіння напруги між зондами IR, рівну, як випливає з формули (3.9), іГ min (Rз1 + Rз2 + R + RГ), і відносну погрішність у визначенні питомого опору по формулі (3.8)

(3.10)

При великих Rз1 + Rз2 погрішність може бути такою великою, що проводити вимірювання безглуздо. Щоб опори зондів не позначалися, вони повинні бути набагато меншими R + RГ. Подальше зниження їхньої величини не обов'язкове. При

Rз1 + Rз2 + RГ << R (3.11)

погрішність мінімальна і рівна іГ min /І .

Умова невеликого струму через зонди і, отже, малого падіння напруги на їхніх опорах можна забезпечити, якщо між зондами включити не потенціометр з нульовим приладом, а достатньо високоомний вольтметр V, як це показано на мал. 3.6.

Напруга, що в цьому випадку виміряється вольтметром

(3.12)

де UV - його внутрішній опір. Для

Rз1 + Rз2 + R << RV (3.13)

UV = IR і можна визначати по формулі (3.8), замінивши в ній UП на UV. Якщо компенсація напруги між зондами відбувається не автоматично, то заміна потенціометра вольтметром істотно прискорює вимірювання. У зв'язку з можливістю такої заміни відзначимо, що в ідеальному випадку (іГ min = 0) потенціометр можна розглядати як прилад з нескінченно великим вхідним опором по постійному струму. В реальному випадку (іГ min ? 0) - це прилад з великим опором.

При вимірюваннях на високоомних зразках часто застосовують електрометри як сумісне з потенціометром в якості нульового приладу, так і самостійно для безпосереднього вимірювання напруги між зондами.

Розглянемо вплив на результати визначення питомого опору властивостей токопровідних контактів К1 і К2. Якщо опори RК1 + RК2 не рівні нулю, то вони зменшують протікаючий через зразок струм І. Це зменшення струму фіксується виміряючим його величину приладом А і ніяк не позначається на визначенні по формулі (3.8). Погрішність у визначенні питомого опору може виникнути, якщо властивості контактів такі, що протікання через них струму приводить до зміни поблизу них концентрації носіїв заряду в результаті інжекції, екстракції, ексклюзії або акумуляції [4.31], причому область зміни концентрації досягає зондів і змінює величину питомого опору зразка в проміжку між ними. При вимірюванні питомого опору напруженість електричного поля в зразку звичайно мала і довжина областей зміни концентрації не перевищує одну-двох довжин дифузійного зсуву носіїв заряду. Встановивши зонди на відстанях від контактів К1 і К2, що перевищують цю величину, можна уникнути виникнення погрішності. При цьому довжину дифузійного зсуву можна зменшити, а явища зміни концентрації ослабити грубою обробкою в контактів поверхні зразка, що приводить до збільшення на ній швидкості поверхневої рекомбінації.

Відомо, що змінні електромагнітні поля, що існують в мережі, від якої живиться експериментальна установка, і в оточуючому її просторі, можуть приводити до виникнення в ній паразитних сигналів - наведень. Змінні електромагнітні поля безпосередньо створюють змінні наведення і в зв'язку з цим може створитися враження, що розглядаються схеми двохзондового методу, що працюють на постійному струмі (див. мал. 3.4, 3.6), не повинні бути схильні до дії наведень змінними електромагнітними полями, якщо період зміни цих полів набагато менше, ніж час реєстрації сигналів вимірювальними приладами установки, тобто наведення великої частоти не повинні реєструватися вимірювальним приладом через його інерційність. Проте це не так. Розглянуті вище схеми знаходяться під дією наведень від змінних електромагнітних полів великої частоти, якщо контакти до зразка (зондові або токопровідні) мають нелінійні вольт-амперні характеристики. В цьому випадку протікання через контакти змінного струму наведення приводить до виникнення постійної складової струму, яка реєструється вимірювальним приладом і заважає проведенню вимірювань. При цьому боротьба з наведенням тим важче, чим менше корисний реєстрований сигнал.

Застосовують два способи боротьби з наведеннями: екранування і заземлення експериментальної установки, перший з яких більш складений і трудомісткий. Схеми вимірювання питомого опору двохзондовим методом володіють особливістю, яка при вимірюваннях на високоомних зразках робить другий спосіб - заземлення - не дуже ефективним. З мал. 3.4 видно, що в такій схемі є два контури: живлення зразка (джерело струму ИТ, прилад А і зразок) і вимірювання напруги між зондами (потенціометр П, нульовий прилад Г і ділянка зразка, між зондами). З'єднати із землею можна тільки одну з точок схеми. Якщо це яка-небудь точка першого контура, то другий контур виявляється сполученим із землею через великі опори ділянок зразка між зондами і струмопровідними контактами. При Ом * см ці опори можуть мати, наприклад, величину 1011 Ом, тобто другий контур практично не заземлений. При з’єднанні із землею точки другого контура подібна ситуація виникає для першого контура. З'єднати через невеликий опір із землею обидва контури схеми не вдається. То ж саме можна сказати


Сторінки: 1 2 3 4 5