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閱讀：129發(fā)布時(shí)間：2022-5-17
方塊電阻探測儀的智能化計(jì)劃
提出對(duì)便攜式方塊電阻探測儀的外部性能繼續(xù)智能化的多余性和試驗(yàn)計(jì)劃，囊括：電源的靜態(tài)監(jiān)測；探針通路的檢測；預(yù)防探針擊穿樣品；智能A/D轉(zhuǎn)換；主動(dòng)量程轉(zhuǎn)換；數(shù)字通信等。由硬件和硬件配合達(dá)成智能化的目標(biāo)。
眼前，氧化銦錫（ITO）以其精彩的導(dǎo)熱性和透光性，變成通明導(dǎo)熱地膜資料的突出。對(duì)其研制越來越深刻、片面，打造和利用也越來越寬泛。囊括單色和黑白的LCD預(yù)示、PDP預(yù)示、OLED、PLED……簡直所有的新型立體預(yù)示技能和名義掌握技能，都在采納或?qū)⒁杉{ITO通明導(dǎo)熱資料作為其不足道組作成體。如ITO通明導(dǎo)熱玻璃出品，從TN型，蔓延到STN型、TFT型、觸摸屏、黑白濾光片……泛濫種類。同聲，其余通明導(dǎo)熱氧化物（TCO）地膜資料的研制和利用也在快捷的停滯。1、導(dǎo)熱地膜資料的檢測
以ITO通明導(dǎo)熱玻璃為例，通明導(dǎo)熱地膜資料的品質(zhì)檢測囊括以次多少個(gè)上面：尺寸、方塊電阻、蝕刻性能、ITO膜層耐堿性、透光性和牢靠性等。其中方塊電阻和透光性是利用的重要參數(shù)，它們別離由靶材中的氧化錫和氧化銦的各占對(duì)比來確定。在基材確定，生產(chǎn)工藝、技能穩(wěn)固，靶材中含銦、錫配比取舍生動(dòng)的狀況下，對(duì)方塊電阻某個(gè)參數(shù)的測量，就可象征對(duì)ITO玻璃的總體檢測。2、方塊電阻及其測量原理
依照電阻定理的公式：
R=ρ×L/S（1）
式中R電阻，ρ電阻率，L直流電位置的樣品長短，S樣品垂直于直流電位置上的截面積。
能夠得出導(dǎo)熱地膜膜層電阻的測量原理如次：如圖1所示：G示意基材—玻璃原片；ITO示意被濺射在玻璃原片上的氧化銦錫膜層；D示意膜層的薄厚，I示意平行于玻璃原片名義而流經(jīng)膜層的直流電；L1示意在直流電位置上被測膜層的長短；L2示意垂直于直流電位置上被測膜層的長短。按照（1）式，則膜層電阻R為：
R=ρ×L1/（L2×D）（2）
式中ρ為膜層資料的電阻率。
當(dāng)（2）式中L1=L2時(shí)，R即界說為膜層的方塊電阻R□：
R□=ρ/D（單位：Ω/□）（3）
它示意膜層的方塊電阻值僅與膜層資料與膜層的薄厚無關(guān)，而與膜層的名義尺寸無干。在理論的測量中，因?yàn)閯?wù)求儀器便攜的須要，較多地采納“直排四探針”步驟測量膜層的方塊電阻。測量原理如圖2所示。圖中1、2、3、4示意四根探針；S示意探針間距；I示意直流電（單位：mA）從探針1流入、從探針4流出；△V示意探針2、3間的電位差(單位：mV)。
此時(shí)，（3）式示意的膜層方塊電阻R□通過推導(dǎo)為：
R□=4.53×△V/I（單位：Ω/□）（4）
可見，只有在測量時(shí)給樣品輸出適當(dāng)?shù)闹绷麟奍—要防止過多的少子注入和導(dǎo)致樣品發(fā)熱，并測出電位差△V，即可由（4）式得出膜層的方塊電阻值。肆意尺寸的膜層電阻值，可聯(lián)立（2）（3）（4）式得出。
圖1膜層電阻示用意 圖2方塊電阻的測量原理3、測量儀器智能化的多余性
眼前在ITO玻璃的生產(chǎn)內(nèi)中中，手提方塊電阻探測儀運(yùn)用較多。它的特點(diǎn)是：
①手持儀器測量，操作容易、輕盈靈敏、便于挪動(dòng)。
②可采納電池組供電，對(duì)測量的電磁煩擾成分縮小。
③LCD數(shù)字預(yù)示，讀數(shù)直觀、讀數(shù)誤差小。
但這類手提方塊電阻探測儀存在以次有余之處：
①采納電池組供電時(shí)，儀器在運(yùn)用中電源電壓會(huì)從高到低變遷。一旦電源電抬高于儀器外部器件作業(yè)的務(wù)求，就會(huì)造成儀器作業(yè)的平衡固，導(dǎo)致測量的誤差?，F(xiàn)行的手提儀器采納“以一律全”的步驟檢測電源電壓，如僅在A/D轉(zhuǎn)換和預(yù)示這一性能模塊繼續(xù)檢測，而儀器的其余性能模塊的作業(yè)電壓則沒有監(jiān)測。那樣的后果是：或超前報(bào)警，糜費(fèi)資源；或滯后報(bào)警，引入測量誤差。
③手持式儀器因?yàn)閯?wù)求輕便，將其中測量回路的恒流源轉(zhuǎn)化為用穩(wěn)流措施取代，大大簡化了對(duì)測量直流電的穩(wěn)固性治理。運(yùn)用時(shí)，探頭的直流電探針，按測量的須要?jiǎng)?wù)必與地膜樣品接觸，就間接將電壓加在被測地膜樣品上。某個(gè)電壓可能是多少伏甚最多少十伏，當(dāng)探頭的探針與地膜樣品接觸的霎時(shí)，在接觸點(diǎn)就存在“打火”的可能，可能招致?lián)舸悠?，造成?duì)地膜的永遠(yuǎn)敗壞。
④當(dāng)初的ITO通明導(dǎo)熱地膜重要滿足導(dǎo)熱性和透光性（80%左右）的平衡務(wù)求，它的方塊電阻值約200Ω/□左右。那末生產(chǎn)線的平衡固，或人為的試驗(yàn)須要，均有可能使地膜的方塊電阻值在跨單位級(jí)的規(guī)模變遷。在以后對(duì)新型通明導(dǎo)熱地膜資料的研制中，增多了以透光性為主（90%左右），導(dǎo)熱性為輔的資料（如觸摸屏等）的務(wù)求，因而須要打造更薄的ITO地膜或其余TCO地膜，使地膜的方塊電阻可能達(dá)成多少千乃至百萬。那樣就有多余做到測量寬量程和測量精度的對(duì)立。
⑤在資料的鉆研和生年中，對(duì)檢測的掌握和對(duì)檢測數(shù)據(jù)的演算、治理等提出了更多的務(wù)求。手提方塊電阻探測儀那末沒無數(shù)字通信性能，就缺乏對(duì)測量數(shù)據(jù)繼續(xù)集中治理和綜合的便捷，以及融入全主動(dòng)測控零碎運(yùn)用的條件。
因而有多余對(duì)方塊電阻探測儀作智能化的設(shè)計(jì)：
①構(gòu)建靜態(tài)監(jiān)測電源電壓。
②兌現(xiàn)探針通斷和探頭與樣品接觸狀態(tài)的綜合檢測。
③無效防止探針擊穿樣品。
④智能的A/D轉(zhuǎn)換和主動(dòng)量程轉(zhuǎn)換。
⑤構(gòu)建與PC的通信性能。4、技能的計(jì)劃和試驗(yàn)4.1、電源電壓靜態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)
計(jì)劃如圖3所示。依據(jù)儀器各性能模塊對(duì)電源務(wù)求的關(guān)系和相反，確定電源電壓的綜合參考點(diǎn)。同聲在儀器零碎構(gòu)建一個(gè)不隨電池組電壓改觀的低電壓基準(zhǔn)（如1.2V），作為A/D轉(zhuǎn)換器的參照點(diǎn)。當(dāng)電源電壓產(chǎn)生改觀時(shí)，微解決器單元（MCU）經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器讀取電壓參考點(diǎn)信號(hào)，在MCU外部聯(lián)合電壓基準(zhǔn)繼續(xù)準(zhǔn)確的演算、比擬。當(dāng)演算后果等于（或?yàn)l臨）設(shè)定值時(shí)，MCU對(duì)報(bào)警通路輸入掌握信號(hào)，儀器提醒“電壓過高”或“電壓過低”。當(dāng)運(yùn)用非充氣型干電池組時(shí)，電池組電壓隨放電直流電和放電工夫的相反而變遷，況且有電壓虛高的特點(diǎn)。因而儀器開機(jī)時(shí)要對(duì)電源電壓繼續(xù)檢測，況且在歷次測量時(shí)也要對(duì)電源電壓繼續(xù)檢測。以保障電源在歷次測量中是無效的。
試驗(yàn)后果，經(jīng)過電源電壓靜態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，在保障測準(zhǔn)和電池組電源無效利用上達(dá)成了較好的對(duì)立。
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