硅钢片电阻率测试装置设计及工作原理

设计单位：上海圣通电气有限公司、上海天端实业有限公司

一、功能介绍：该装置包含对硅钢片钢带的电阻率ρ的测量，同时经过软件简单计算，可以对硅钢片的密度ρm进行测量。

二、设计原理：整个装置中，对硅钢片钢带的电阻率ρ的测量是整个仪器的基础，硅钢片的电阻率是通过测量规定长度l的试样条片的电阻Re来测定的，这个电阻的阻值为1mΩ到100mΩ。设计采用凯尔文电桥通过与已知标准电阻Rn的比较进行精确测量。

对于一条具有均匀截面积的硅钢片，它的电阻率可以表示为：

ρ　＝　Re×A/l ----------------- ⑴

其中：ρ：为试验材料的电阻率，单位欧姆米；

　　　Re：为测量的试样条料的电阻，单位欧姆；

A：为测量的试样条料的横截面积，单位平方米；

l：为电势触点间的距离，单位米。

硅钢片的密度ρm的测量，只适合含硅的钢片，其硅和铝的总含量在1%和5%之间，其中铝的含量不高于0.4%。这种方法，实际上是认为密度和电阻率两者都是硅和铝的函数。

试样条的电阻可以由以下公式给出：

　　　　 Re　＝　ρ×le/A ----------------- ⑵

通过质量由下式给出：

　　　　　m ＝　ρm×l×A　-----------------　⑶

其中：　m为试样的质量，单位公斤；

le为两电位接触点之间的距离，单位米。

对单片样品的测试，根据GB/T19289-2003的相关要求进行设计，测试出单片样品的RAD.CD和RBC.DA再通过两维保形映射理论，直接计算出电阻率ρ。

三、仪器结构：

1、功能介绍：凯尔文电桥一台，自带精密直流电源和标准电阻

a.采用四位半LED绿色大数显，读数直观、清晰、测试速度快。

b.测量范围宽：0~2kΩ，共分七个量程，最小分辨力0.1μΩ。

c.主要电阻元件采用工艺成熟的锰铜丝线绕电阻，温度系数小、长期稳定性好、准确度高。

d.内附标准电阻，不用外接标准，就可对仪器准确度进行校准。

2、测试工装一套，接触电阻要求足够小。

3、其他：

a.环境条件：温度20±4℃，相对湿度30％~70％。

b.供电电源：AC220V±10%，50HZ。

四、试样要求：

1、方圈样品的测量：对进行硅钢磁性能测量用的爱坡斯坦方圈条形样品的测量，宽度为30mm～100mm，长度为280mm～300mm。除了电接触的地方必须除去氧化层或其它绝缘涂层外，其它地方不必去除。

2、接触装置：与试样条进行点接触的装置采用四个触点的接触方式，其中电势触点和电流触点各两个。两电势触点位于里面并与两电流触点成一直线。两电势触点之间的距离为200mm，电流触点与电势触点的距离30mm。

3、测试样品，一般需要采用对一组样品中取5片进行测量，取平均值作为测量的结果。

五、换算软件：可以自己制作或通过我们进行设计，通过输入已知参数，直接得到硅钢片材料的电阻率ρ和密度ρm，并打印测试报告。

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