絕緣材料直流電阻電阻率測定儀  試樣處置

電極之間或測量電極與大地之間的雜散電流對于測試儀器的讀數(shù)沒有明顯的影響這一點很重要。測試時加電極到試樣上和安放試樣時均要極為小心，以免可能產(chǎn)生對測試結果有不良影響的雜散電流通道。

測量表面電阻時，不要清洗表面，除非另有協(xié)議或規(guī)定。除了同二材料的另一個試樣的未被觸模過的表面可觸及被測試樣外，表面被測部分不應被任何東西觸及。

絕緣材料直流電阻電阻率測定儀  參數(shù)

1) 測量參數(shù) 絕緣電阻R，泄漏電流I，表面電阻Rs，體積電阻Rv

2) 測試電壓1-1000v  1000個檔位可以調(diào)

3) 測試范圍 電阻5*102Ω~1*1016Ω（超出顯示電流最大換算可到20次方）， 電阻率最高可達到1022Ω.cm

4) 測量方式：手動/自動兩種

5) 界面語言選擇：英文/中文 兩種

6) 顯示位數(shù)：4/5位  兩種選擇

7) 測量模式：三種

8) 測試速度可選擇  快速5次/秒，慢速1次/秒，兩種可選

9) 回讀電壓精度 0.5%?1V

10) 測試特點：帶設置記憶功能開機一鍵測試出結果不用反復設置

11) 可設定測量延時和放電延時

12) 十種自定義測量模式可以用戶自己編輯開機直接調(diào)取滿足不同材料的測試需求

13) 量程超限顯示 量程上超

14) 輸入端子 香蕉插頭，BNC插頭

15) 精度保證期 1年 根據(jù)計量證書有效期  可在全國任意檢測所檢測精度保證 

16) 操作溫度和濕度0℃到40℃80%RH以下(無凝結)

17) 存儲溫度和濕度-10℃到60℃80%RH以下(無凝結)

18) 操作環(huán)境 室內(nèi),最高海拔2000m

19) 電源 電壓：110V/ 220V AC頻率：47Hz/63Hz 兩種供電模式

20) 功耗 50 W

21) 尺寸 約331 mm x 329 mm x 80 mm

22) 重量 約4.1kg

電導率儀和電阻率儀之間的單位換算

1、電導率儀就是電阻率的倒數(shù)是電導率，單位是西門子/m，1西門子＝1/Ω 電導的單位用姆歐又稱西門子。用S表示，由于S單位太大。常采用毫西門子1uS/cm=0.001mS/m；1000uS/cm=1mS/m。

2、電阻率儀的單位是Ω?cm，即歐姆厘米。

電阻率的倒數(shù)就是電導率，它們之間的關系成倒數(shù)關系。很容易被人理解。電導率：水的導電性即水的電阻的倒數(shù)，通常用它來表示水的純凈度。

電阻率:用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。國際單位制中，電阻率的單位是歐姆?米，常用單位是歐姆?平方毫米/米。

電導率與電阻的關系

電阻率的倒數(shù)就是電導率，它們之間的關系成倒數(shù)關系。

電阻率:

用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。國際單位制中，電阻率的單位是歐姆?米，常用單位是歐姆?平方毫米/米。

電導率:

物理學概念，也可以稱為導電率。在介質(zhì)中該量與電場強度E之積等于傳導電流密度J。對于各向同性介質(zhì)，電導率是標量;對于各向異性介質(zhì)，電導率是張量。生態(tài)學中，電導率是以數(shù)字表示的溶液傳導電流的能力。單位以西門子每米(S/m)表示。

說明

1．電阻率ρ不僅和導體的材料有關，還和導體的溫度有關。在溫度變化不大的范圍內(nèi)：幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化，即ρ=ρo(1 at)。式中t是攝氏溫度，ρo是O℃時的電阻率，a是電阻率溫度系數(shù)。

2．由于電阻率隨溫度改變而改變，所以對于某些電器的電阻，必須說明它們所處的物理狀態(tài)。如一個220 V -100 W電燈燈絲的電阻，通電時是484歐姆，未通電時只有40歐姆左右。

3．電阻率和電阻是兩個不同的概念。電阻率是反映物質(zhì)對電流阻礙作用的屬性，電阻是反映物體對電流阻礙作用的能力大小。

4.超導體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱作零電阻效應。導體沒有了電阻。

體積電阻率：在絕緣材料里面的直流電場強度和穩(wěn)態(tài)電流密度之商，即單位體積內(nèi)的體積電阻。

 注:體積電阻率的SI單位是12 "m。實際上也使用fE " cm這一單位。

影響電阻率的外界因素

電阻率不僅與材料種類有關，而且還與溫度、壓力和磁場等外界因素有關。金屬材料在溫度不高時，ρ與溫度t(℃)的關系是ρt=ρ0(1 at)，式中ρt與ρ0分別是t℃和0℃時的電阻率;α是電阻率的溫度系數(shù)，與材料有關。錳銅的α約為1?10-1/℃(其數(shù)值極小)，用其制成的電阻器的電阻值在常溫范圍下隨溫度變化極小，適合于作標準電阻。已知材料的ρ值隨溫度而變化的規(guī)律后，可制成電阻式溫度計來測量溫度。半導體材料的α一般是負值且有較大的量值。制成的電阻式溫度計具有較高的靈敏度。有些金屬(如Nb和Pb)或它們的化合物，當溫度降到幾K或十幾K(絕對溫度)時，ρ突然減少到接近零，出現(xiàn)超導現(xiàn)象，超導材料有廣泛的應用前景。利用材料的ρ隨磁場或所受應力而改變的性質(zhì)，可制成磁敏電阻或電阻應變片，分別被用來測量磁場或物體所受到的機械應力，在工程上獲得廣泛應用。

主要應用范圍

    材料高阻測試測量如防靜電產(chǎn)品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防靜電活動地板等）電阻值的檢測；

材料體電阻(率)和表面電阻(率)測量；

電化學和材料測試,以及物理,光學和材料研究;

微弱電流測量如光電效應和器件暗電流測量。

試驗程序

試樣按本標準第7章、第8章、第9章、第10章進行準備。

測量試樣及電極的尺寸、表面間隙的寬度g（兩電極之間距離），}lj士1%。然而，如有必要，對薄試樣可在有關的規(guī)范中規(guī)定不同的度。

為測定體積電阻率，應按照有關的規(guī)范測量每個試樣的平均厚度，其厚度測量點應均勻地分布在由被保護電極所覆蓋的整個面積上。

注：對于薄試樣無論如何在加上電極前測量厚度。

一般說來，應與條件處理時相同的濕度（漫在液體中的條件處理除外）和溫度下測試電阻。但有時也可在停止條件處理后的規(guī)定時間內(nèi)進行測量。

11.1體積電阻

在測試以前應使試樣具有電介質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)。為此，通過測量裝置將試樣的測量電極1和3短路 （圖la）），逐步增加電流測量裝置的靈敏度到符合要求，同時觀察短路電流的變化，如此繼續(xù)到短路電 流達到相當恒定的值為止，此值應小于電化電流的穩(wěn)定值，或者小于電化100min的電流。由于短路電 流有可能改變方向，因此即使電流為零，也要維持短路狀態(tài)到需要的時間。當短路電流Io變得基本恒 定時（可能需要幾小時），記下Io的值和方向。

然后加上規(guī)定的直流電壓井同時開始記時。除非另有規(guī)定，在如下每個電化時間作一次測量：1 min、2min、5min、10min、50min、100min。如果連續(xù)兩次測量得出同樣的結果，責可以結束試驗并用這個電流值來計算體積電阻。記錄次觀察到相同測量結果時的電化時間。如果在100min內(nèi)不 能達到穩(wěn)定狀態(tài)，則記錄體積電阻與電化時間的函數(shù)關系。

作為驗收試驗，按照有關規(guī)范的規(guī)定，使用一個固定的電化時間如lmin后的電流值來計算體積電阻率。

11.2表面電阻

施加規(guī)定的直流電壓，測定試樣表面的兩個測量電極（圖1b）中電極1和2）間的電阻。應在1min的電化時間后測量電阻，即使在此時間內(nèi)電流還沒有達到穩(wěn)定的狀態(tài)。

測量方法和度

6.1方法

測量高電阻常用的方法是直接法或比較法。

直接法是測量加在試樣上的直流電壓和流過它的電流（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。

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

電橋法只需要一靈敏的電流檢測器作為零點指示器，測量度主要取決于已知的橋臂電阻器，這些橋臂電阻應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量裝置，包括與它相連的測量電阻器的穩(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。

對于不大于1011Ω的電阻，可以按照11.1用檢流計采用伏特計一安培計法來測定其體積電阻率。 對于較高的電阻，則推薦使用直流放大器或靜電計。

在電橋法中，不可能直接測量短路試樣中的電流（見11.1）。

利用電流測量裝置的方法可以自動記錄電流，以簡化穩(wěn)態(tài)測試過程（見11.1）。

現(xiàn)己有測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，且在需要時能使試樣短路并在電化前測量電流者，均可使用。

6.2度

對于低于1010Ω的電阻，測量裝置測量未知電阻的總度應至少為?10%。而對于更高的電 阻，總度應至少為士20%。詳見附錄A。

6.3保護

組成測量線路的絕緣材料，好應具有與被試材料差不多的性能。試樣的測量誤差可以由下列原因產(chǎn)生：

a)外來寄生電壓引起的雜散電流，通常不知道它的大小，并具有漂移的特點；

b)具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標準電阻器或電流測量裝置的不正常的分路。 使線路所有部分在使用狀態(tài)下有盡可能高的絕緣電阻來近似地修正這些影響因素。這種做法可能導致測試設備很笨重，而又不足以測量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿意的修正方法是使用保護技術來實現(xiàn)。

保護就是在所有關鍵的絕緣部位插入保護導體，保護導體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這些保護導體聯(lián)接在一起，組成保護系統(tǒng)并與測量端形成蘭端網(wǎng)絡。當線路聯(lián)接恰當時，所有外來寄生電壓產(chǎn)生的雜散電流被保護系統(tǒng)分流到測量電路以外，任一測量瑞到保護系統(tǒng)的絕緣電阻與一電阻低得多的線路元件并聯(lián)，試樣電阻僅限于兩測量端之間。采用這個技術可大大地減小誤差概率。圖1為使 用保護電極測量體積電阻和表面電阻的基本線路。

圖5和圖7給出了電流測量法中保護系統(tǒng)的使用方法，圖中指出保護系統(tǒng)接到電源和電流測量裝 置的連接點。圖6表示惠斯登電橋法，其保護系統(tǒng)接到兩個較低電阻值的橋臂的連接點上。在所有情況下，保護系統(tǒng)必須完善，包括對測試人員在測量時操作的任何控制儀器的保護。

在保護端和被保護端之間所存在的電解電動勢、接觸電動勢或熱電動勢較小時，均能被補償?shù)簦惯@樣的電動勢在測量中不會引人顯著的誤差。

在電流測量法中，由于電流測量裝置與被保護端和保護系統(tǒng)之間的電阻并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差，因此，這個電阻宜至少為電流測量裝置電阻的10倍，好為100倍。在有些電橋法中，保護端和測量端具有 大致相同的電位，不過電橋中的→個標準電阻器與不保護端和保護系統(tǒng)之間的電阻是并聯(lián)的。這個電 阻應至少為標準電阻的10倍，好為100倍。

為確保設備的操作令人滿意，應先斷開電源和試樣的連線進行一次測量。此時，設備應在它的靈敏度許可范圍內(nèi)指示出元窮大的電阻。如果有一些己知電阻值的標準電阻，則可用來檢查設備運行是否良好。

體積電阻率與表面電阻的區(qū)別

體積電阻率和表面電阻是材料電學性能的兩個重要參數(shù)，但兩者針對的測試對象和應用場景不同。以下是兩者的主要區(qū)別：

1. 定義與物理意義

體積電阻率（Volume Resistivity）  

  體積電阻率是衡量材料內(nèi)部導電性能的參數(shù)，表示單位體積材料對電流的阻礙能力。 

  體積電阻率反映材料本身的絕緣或?qū)щ娞匦裕c材料的成分、結構及溫度密切相關。例如，絕緣塑料的 可達12次方-16次方，而金屬的 僅為  10的-6}- 10^-4次方 。

表面電阻（Surface Resistance）  

  表面電阻是衡量材料表面導電性能的參數(shù)，表示電流沿材料表面流動時的阻礙能力。 

  表面電阻受材料表面狀態(tài)（如污染、濕度、氧化層）影響顯著，常用于評估材料的防靜電性能或漏電風險。

2. 測量方法與電極配置

-體積電阻率測量  

  - 電極設計：使用三電極系統(tǒng)（如保護環(huán)電極），確保電流僅通過材料內(nèi)部，避免表面電流干擾。  

  - 測試標準：如 ASTM D257、IEC 60093。  

  - 適用場景：塊狀固體材料（如塑料、陶瓷、橡膠）的絕緣性能評估。

- 表面電阻測量

  -電極設計：采用平行電極或同心環(huán)電極，使電流沿材料表面流動。  

  -測試標準：如 ASTM D4496、IEC 61340。  

  -適用場景：薄膜、涂層、紡織品等表面導電性能測試，或防靜電材料的篩選。

3. 應用領域差異

參數(shù)     

體積電阻率：                                        

核心用途評估材料內(nèi)部絕緣

典型應用電線絕緣層、電子封裝材料、高壓設備

關鍵影響因素材料成分、溫度、雜質(zhì)濃度

表面電阻：評估材料表面導電/防靜電性能 導電性

影響因素表面清潔度、濕度、污染、氧化層  

4. 實例對比

絕緣塑料板： 

  體積電阻率高于15次方，說明內(nèi)部絕緣性能優(yōu)異；  

  - 表面電阻可能因吸附水分而降低于12次方，表明表面存在微弱導電性。  

5. 總結

體積電阻率：表征材料整體的絕緣或?qū)щ娔芰Γ遣牧媳菊鲗傩缘捏w現(xiàn)。 

表面電阻：反映材料表面的導電特性，易受環(huán)境因素和表面狀態(tài)影響。 

兩者在科研、工業(yè)質(zhì)檢中常需同時測試，以全面評估材料的電學性能（如高壓絕緣材料需高體積電阻率 高表面電阻，而防靜電材料需中等體積電阻率 低表面電阻）。