三電極法體積表面電阻測(cè)試儀  體積電阻與表面電阻讀數(shù)取值

    體積電阻：

    按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1410標(biāo)準(zhǔn)中第11.1說(shuō)明規(guī)定：在試樣表面加上規(guī)定的直流電壓后開始計(jì)時(shí)，并在如下每個(gè)電化時(shí)間做一次測(cè)量：1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min.如果兩次連續(xù)測(cè)量得出同樣的結(jié)果，則可以結(jié)束試驗(yàn)并用這個(gè)電流值來(lái)計(jì)算體積電阻。作為驗(yàn)收試驗(yàn)，按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，使用一個(gè)固定的電化時(shí)間如1MIN后的電流值來(lái)計(jì)算體積電阻率。

三電極法體積表面電阻測(cè)試儀    表面電阻：

按照GB1410標(biāo)準(zhǔn)11.2中規(guī)定：應(yīng)在1MIN的電化時(shí)間后測(cè)量電阻，即使在此時(shí)間內(nèi)電流還沒(méi)有達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。

條件處理和測(cè)試條件的規(guī)定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預(yù)處理?xiàng)l件取決于被測(cè)材料，這些條件在材料規(guī)范中規(guī)定。推薦使用GB10580《固體絕緣材料在試驗(yàn)前和試驗(yàn)時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)條件》中規(guī)定的預(yù)處理方法。可使用甘油—水溶液潮濕箱進(jìn)行濕度預(yù)處理。測(cè)試條件應(yīng)與預(yù)處理?xiàng)l件盡可能地一致，有些時(shí)候（如浸水處理）不能保持預(yù)處理?xiàng)l件和測(cè)試條件一致時(shí)，則應(yīng)在從預(yù)處理環(huán)境中取出后在盡可能短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試，一般不超過(guò)5分鐘。

意義

1通常，絕緣材料用于將電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對(duì)地絕緣;固體絕緣材料還起機(jī)械支撐作用。

對(duì)于這些用途，一般都希望材料具有盡可能高的絕緣電阻，有均勻一致的、得到認(rèn)可的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能。表面電阻隨濕度變化很快，而體積電阻隨溫度變化卻很慢，盡管其終的變化也許較大

2體積電阻率能被用作選擇特定用途絕緣材料的一個(gè)參數(shù)。電阻率隨溫度和濕度的變化而顯著變

化，因此在為一些運(yùn)行條件而設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)其了解。體積電阻率的測(cè)量常被用于檢查絕緣材料生產(chǎn)是否始終如一，或檢測(cè)能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測(cè)到的導(dǎo)電雜質(zhì)

3  一直流電壓加在與試樣相接觸的兩電極之間時(shí)，通過(guò)試樣的電流會(huì)漸近地減小到一個(gè)穩(wěn)定值。

電流隨時(shí)間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動(dòng)離子位移到電極所致。對(duì)于體積電阻率小于

loll n"m的材料，其穩(wěn)定狀態(tài)通常在一分鐘內(nèi)達(dá)到，因此，經(jīng)過(guò)這個(gè)電化時(shí)間后測(cè)定電阻。對(duì)于體積電阻率較高的材料，電流減小的過(guò)程可能會(huì)持續(xù)到幾分鐘、幾小時(shí)、幾天甚至幾星期。因此對(duì)于這樣的材料，采用較長(zhǎng)的電化時(shí)間，且如果合適，可用體積電阻率與時(shí)間的關(guān)系來(lái)描述材料的特性.

4由于或多或少的體積電導(dǎo)總是要被包括到表面電導(dǎo)測(cè)試中去，因此不能精確而只能近似地測(cè)量表面電阻或表面電導(dǎo)。測(cè)得的值主要反映被側(cè)試樣表面污染的特性。而且試樣的電容率影響污染物質(zhì)的沉積，它們的導(dǎo)電能力義受試樣的表面特性所影響。。因此，表面電阻率不是一個(gè)真正意義的材料特性，

而是材料表面含有污染物質(zhì)時(shí)與材料特性有關(guān)的一個(gè)參數(shù)。

    某些材料如層壓材料在表面層和內(nèi)部可能有很不同的電阻率，因此測(cè)量清潔的表面的內(nèi)在性能是有意義的。應(yīng)完整地規(guī)定為獲得一致的結(jié)果而進(jìn)行清潔處理的程序，并要記錄清潔過(guò)程中溶劑或其他因素對(duì)于表面特性可能產(chǎn)生的影響。

 表面電阻，特別是當(dāng)它較高時(shí)，常以不規(guī)則方式變化，且通常非常依賴于電化時(shí)間。因此，測(cè)量時(shí)通常規(guī)定一分鐘的電化時(shí)間。

使用條件

①環(huán)境溫度：0～40℃

②相對(duì)溫度：≤70%

③供電電流：交流220V?10%50Hz

電源

要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電油或一個(gè)整流穩(wěn)壓的電摞來(lái)提供。對(duì)電源的穩(wěn)定度要求是由電壓變化導(dǎo)致的電流變化與被測(cè)電流相比可忽略不計(jì)。

加到整個(gè)試樣上的試驗(yàn)電壓通常規(guī)定為100V、250V、500V、1000 V、2500 V、5000 V, 10000 V和15000 V。 常用的電壓是100V、500V和1000 V。

在某些情況下，試樣的電阻與施加電壓的極性有關(guān)

如果電阻是與極性有關(guān)的，則宜加以注明。取兩次電阻值的幾何平均值（對(duì)數(shù)算術(shù)平均值的反對(duì)數(shù)）作為結(jié)果。

由于試樣電阻可能與電壓有依存關(guān)系，因此應(yīng)在報(bào)告中注明試驗(yàn)電壓值。

標(biāo)準(zhǔn)配置：

序號(hào)   配置   數(shù)量   單位

1      主機(jī)      1    臺(tái)

2      屏蔽箱    1    臺(tái)

3      電極      1    套

4      測(cè)試線 電源線    5    條

5      說(shuō)明書 合格證    2    份

方法

測(cè)量高電阻常用的方法是直接法或比較法。

直接法是測(cè)量加在試樣上的直流電壓和流過(guò)它的電流（伏安法）而求得未知電阻。

比較法是確定電橋線路中試樣未知電阻與電阻器已知電阻之間的比值，或是在固定電壓下比較通過(guò)這兩種電阻的電流。

附錄A給出了描述這些原理的例子。

伏安法需要一適當(dāng)精度的伏特表，但該方法的靈敏度和度主要取決于電流測(cè)量裝置的性能，該裝置可以是一個(gè)檢流計(jì)或電子放大器或靜電計(jì)。

電橋法只需要一靈敏的電流檢測(cè)器作為零點(diǎn)指示器，測(cè)量度主要取決于已知的橋臂電阻器，這些橋臂電阻應(yīng)在寬的電阻值范圍內(nèi)具有高的精密度和穩(wěn)定性。

電流比較法的度取決于已知電阻器的度和電流測(cè)量裝置，包括與它相連的測(cè)量電阻器的穩(wěn)定度和線性度。只要電壓是恒定的，電流的確切數(shù)值并不重要。

對(duì)于不大于1011Ω的電阻，可以按照11.1用檢流計(jì)采用伏特計(jì)一安培計(jì)法來(lái)測(cè)定其體積電阻率。 對(duì)于較高的電阻，則推薦使用直流放大器或靜電計(jì)。

在電橋法中，不可能直接測(cè)量短路試樣中的電流（見11.1）。

利用電流測(cè)量裝置的方法可以自動(dòng)記錄電流，以簡(jiǎn)化穩(wěn)態(tài)測(cè)試過(guò)程（見11.1）。

現(xiàn)己有測(cè)量高電阻的一些專門的線路和儀器。只要它們有足夠的度和穩(wěn)定度，且在需要時(shí)能使試樣短路并在電化前測(cè)量電流者，均可使用。

表面電阻surface resistance

在試樣的其表面上的兩電極間所加電壓與在規(guī)定的電化時(shí)間里流過(guò)兩電極間的電流之商，在兩電極上可能形成的極化忽略不計(jì)。

注1：除非另有規(guī)定，表面電阻是在電化一分鐘后測(cè)定。

注2：通常電流主要流過(guò)試樣的一個(gè)表面層，但也包括流過(guò)試樣體積內(nèi)的成分。

電極electrodes

電極是具有一定形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)的與被測(cè)試樣相接觸的導(dǎo)體。

注：絕緣電阻是加在與試樣相接觸的兩電極之間的直流電壓與通過(guò)兩電極的總電流之商。絕緣電阻取決于試樣的

表面電阻和體積電阻

體積電阻volume resistance

在試樣兩相對(duì)表面上放置的兩電極間所加直流電壓與流過(guò)這兩個(gè)電極之間的穩(wěn)態(tài)電流之商，不包括沿試樣表面的電流，在兩電極上可能形成的極化忽略不計(jì)。

注：除非另有規(guī)定，體積電阻是在電化一分鐘后測(cè)定。

溫度影響

溫度對(duì)不同物質(zhì)的電阻值均有不同的影晌。

導(dǎo)電體在接近室溫的溫度，良導(dǎo)體的電阻值，通常與溫度成線性關(guān)系：

ρ=ρ0(1 αt)

上式中的a稱為電阻的溫度系數(shù)。

未經(jīng)摻雜的半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而下降：

有摻雜的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜。當(dāng)溫度從絕對(duì)零度上升，半導(dǎo)體的電阻先是減少，到了絕大部分的帶電粒子（電子或電洞/空穴） 離開了它們的載體后，電阻會(huì)因帶電粒子的活動(dòng)力下降而隨溫度稍為上升。當(dāng)溫度升得更高，半導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生新的載體 （和未經(jīng)摻雜的半導(dǎo)體一樣） ，原有的載體 （因滲雜而產(chǎn)生者） 重要性下降，于是電阻會(huì)再度下降。

絕緣體和電解質(zhì)絕緣體和電解質(zhì)的電阻與溫度的關(guān)系一般不成比例，而且不同物質(zhì)有不同的變化，故不在此列出概括性的算式。

電阻率的測(cè)量方法和精度

　　1、方法：測(cè)量高電阻常用的方法是直接法和比較法.

　　直接法是測(cè)量加在試樣上的直流電壓和流過(guò)試樣的電流而求得試樣電阻.直接法主要有檢流計(jì)法和直流放大法（高阻計(jì)法）比較法主要有檢流計(jì)法和電橋法.

　　2、精度：對(duì)于大于10的10Ω的電阻,儀器誤差應(yīng)在?20%的范圍內(nèi)；對(duì)于不大于10的10Ω的電阻,儀器誤差應(yīng)在?10%的范圍內(nèi).

　　3、保護(hù)：測(cè)量?jī)x器用的絕緣材料一般只具有與被測(cè)材料差不多的性能.試樣的測(cè)試誤差可以由下列原因產(chǎn)生：

　　①外來(lái)寄生電壓引起的雜散電流通渠道.通常不知道它的大小,并且有漂移的特點(diǎn)；

　　②測(cè)量線路的絕緣材料與試樣電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測(cè)量裝置的并聯(lián).

技術(shù)指標(biāo)

1、電阻測(cè)量范圍：1?104Ω～1?1018Ω。

2、電流測(cè)量范圍為：2?10-4A～1?10-16A

3、使用環(huán)境： 溫度：0℃～40℃，相對(duì)濕度<80%

4、內(nèi)置測(cè)試電壓：10V、50V、100V、250、500、1000V

5、基本準(zhǔn)確度：1% (*注)

6、儀器尺寸：285ｍｍ? 245ｍｍ? 120 mm

7、機(jī)內(nèi)測(cè)試電壓：10/50/100/250/500/1000V任意切換

8、供電形式：AC 220V，50HZ，功耗約5W

9、質(zhì)量： 約2.5KG

工作原理

        根據(jù)歐姆定律，被測(cè)電阻Rx等于施加電壓V除以通過(guò)的電流I。傳統(tǒng)的高阻計(jì)的工作原理是測(cè)量電壓V固定，通過(guò)測(cè)量流過(guò)取樣電阻的電流I來(lái)得到電阻值。從歐姆定律可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無(wú)窮大時(shí)，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整個(gè)刻度是非線性的。又由于測(cè)量不同的電阻時(shí)，其電壓V也會(huì)有些變化，所以普通的高阻計(jì)是精度差、分辨率低。

       本儀器是同時(shí)測(cè)出電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I，通過(guò)內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計(jì)算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I是同時(shí)變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計(jì)那樣因被測(cè)電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以，即使測(cè)量電壓、被測(cè)量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對(duì)其結(jié)果影響不大，其測(cè)量精度很高，從理論上講其誤差可以做到零，而實(shí)際誤差可以做到千分之幾或萬(wàn)分之幾。

電阻率的計(jì)算公式為：

   ρL

R= —

   S

ρ為電阻率——常用單位Ω?mm2/m

S為橫截面積——常用單位㎡

R為電阻值——常用單位Ω

L為導(dǎo)線的長(zhǎng)度——常用單位m

微分電阻

如電阻跟隨電壓及電流變動(dòng)，則可定義微分電阻為：

  dU

r=--

  dI

微分電阻的單位仍為歐姆，惟微分電阻值與基本的電阻值并不一致。微分電阻值有可能因有關(guān)儀器的特性而出現(xiàn)負(fù)值，稱為負(fù)電阻。然而，基本電阻（即電壓與電流的商）永遠(yuǎn)為正值。

符合標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 1410-2006、GB 12014、GB/T 20991-2007、GB 4385-1995、GB 12158-2006、GB 4655-2003、GB/T 12703.4-2010、GB/T 12703.6-2010、GB 13348-2009、GB/T 15738-2008、GB/T 18044-2008、GB/T 18864-2002、GB/T 22042-2008、GB/T 22043-2008、GB/T 24249-2009、GB 26539-2011、GB/T 26825-2011、GB 50515-2010、GB 50611-2010、GJB 105-1998-Z、GJB 3007A-2009、GJB 5104-2004

技術(shù)支持：對(duì)于所需儀器的用戶，根據(jù)用戶的要求提供專業(yè)的技術(shù)方案。除了常規(guī)的儀器服務(wù)外，我公司技術(shù)部還可為用戶提供各種非常規(guī)設(shè)備的技術(shù)支持。

注意事項(xiàng)1、該儀器初始的包裝材料需小心保存，安裝需由本公司的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作。2、若儀器由于任何原因必須返修，必須將其裝入原紙箱中以防運(yùn)輸途中損壞。3、在開機(jī)前，操作者要首先熟悉操作方法。