絕緣表面電阻率測(cè)試儀  工作原理 

        根據(jù)歐姆定律，被測(cè)電阻R等于施加電壓V除以通過的電流I。即   

   V

R= ---

   I

        傳統(tǒng)的儀器的工作原理是測(cè)量電壓V固定，通過測(cè)量流過被測(cè)物體的電流I以標(biāo)定電阻的刻度來讀出電阻值。從上式可以看出，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)的精度是很難提高的。

       BEST-121體積、表面電阻率測(cè)定儀是同時(shí)測(cè)出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內(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分之幾。

絕緣表面電阻率測(cè)試儀  惠斯登電橋法

 如圖 6所示，試樣與惠斯登電橋的一個(gè)臂相連接 三個(gè)已知橋臂應(yīng)具有盡可能高的電阻值 ，它們受到橋臂中電阻器的固定誤差所限制 通常電阻RB是以十進(jìn)級(jí)變化的，電阻RA用來作平衡微調(diào)，而RN在測(cè)量過程中是固定不變的。檢測(cè)器是一個(gè)直流放大器，它的輸入電阻比電橋內(nèi)任何一個(gè)橋臂的電阻值 都高 。未知 電阻 R,計(jì)算 如下 :

    RNRB

Rx=--------

RA

 式中 :

 RA、RB和 RN如圖 6所示。

 當(dāng)零指示器有足夠的靈敏度時(shí)，計(jì)算出的電阻的最大百分誤差是RA,RB和RN的百分誤差的總和。如果 RA和RB為繞線電阻，且其值較低例如 1 MΩ，則它們的誤差可忽略不計(jì)，測(cè)量很高的電阻時(shí) RN可選為109Ω,RN的測(cè)量精確度為?2% 測(cè)定比值RB/RA的精確度取決于零指示器的靈敏度 如果未知電阻Rx＞＞RN，則測(cè)定比值 r=RB/RA時(shí)的不精確性 △r由△r/r=IR?Rx/U來決定，式中 Ig是零指示器的最小分辨電流,U是施加到電橋的電壓。例如，使用電子放大器，其輸人電阻為 1 MΩ，滿刻度偏轉(zhuǎn)時(shí)的輸人電壓為10-5 V，則最低的分辨電流約為2X10 13A，相當(dāng)于滿刻度偏轉(zhuǎn)的2% 當(dāng)Ig為此值，U=100 V,R=1013 Ω時(shí)，可得到 △r/r=0. 02或 2%.

    電阻值不大于1013 Ω～1014Ω的電阻可用惠斯登電橋法在 100 V下以所要求的精確度來測(cè)量.

表面電阻率       沿試樣表面電流方向的直流電場(chǎng)強(qiáng)度與單位長(zhǎng)度的表面?zhèn)鲗?dǎo)電流之比，稱材料的表面電阻率，以符號(hào)ρm表示。板狀試樣的表面電阻率可按下式計(jì)算:

ρm=Rm[2π?ln(d2?d1)]

式中Rm—試樣表面電阻，即施加在試樣上的直流 電壓與電極間表面?zhèn)鲗?dǎo)電流之比(Ω);

d1—平板測(cè)量電極直徑(m);

d2—平板保護(hù)電極內(nèi)徑(m),

什么是電阻率？

電阻跟導(dǎo)體的材料、橫截面積、長(zhǎng)度有關(guān)。

導(dǎo)體的電阻與兩端的電壓以及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)。

導(dǎo)體電阻跟它長(zhǎng)度成正比，跟它的橫截面積成反比．

體積電阻率，是材料每單位體積對(duì)電流的阻抗，用來表征材料的電性質(zhì)。通常體積電阻率越高，材料用做電絕緣部件的效能就越高。通常所說的電阻率即為體積電阻率。

，式中，h是試樣的厚度（即兩極之間的距離）；S是電極的面積，ρv的單位是Ω?m（歐姆?米）。

材料的導(dǎo)電性是由于物質(zhì)內(nèi)部存在傳遞電流的自由電荷，這些自由電荷通常稱為載流子，他們可以是電子、空穴、也可以是正負(fù)離子。在弱電場(chǎng)作用下，材料的載流子發(fā)生遷移引起導(dǎo)電。材料的導(dǎo)電性能通常用與尺寸無關(guān)的電阻率或電導(dǎo)率表示，體積電阻率是材料導(dǎo)電性的一種表示方式。

簡(jiǎn)言之，在絕緣材料里面的直流電場(chǎng)強(qiáng)度與穩(wěn)態(tài)電流密度之商,即單位體積內(nèi)的體積電阻.

表面電阻：在試樣的某一表面上兩電極間所加電壓與經(jīng)過一定時(shí)間后流過兩電極間的電流之商；訪伸展流主要為流過試樣表層的電流,也包括一部分流過試樣體積的電流成分.在兩電極間可能形成的極化忽略不計(jì).

表面電阻率：在絕緣材料的表面層的直流電場(chǎng)強(qiáng)度與線電流密度之商,即單位面積內(nèi)的表面電阻.

表面電阻率

    為測(cè)定表面電阻率，試樣的形狀不限，只要允許使用三電極來抵消體積效應(yīng)引起的誤差。推薦

使用圖2及圖3所示的三電極裝置。用電極l作為被保護(hù)電極。電極3作為保護(hù)電極。電極2作為不

保護(hù)電極。’可直接測(cè)量電極1和2之間表面間隙的電阻。這樣測(cè)得的電阻包括了電極l和2之間的表

面電阻和這兩個(gè)電極間的體積電阻。然而，對(duì)于很寬范圍的環(huán)境條件絕緣材料性能，當(dāng)電極尺寸合適時(shí)。

體積電阻的影響可忽略不計(jì)。為此，對(duì)于圖2和圖3所示的裝置?電極的間隙寬度至少應(yīng)為試樣厚度

的2倍，一般說來，]mm為切實(shí)可行的最小間隙。被保護(hù)電極尺寸d；<或長(zhǎng)度z：)應(yīng)至少為試樣厚度是

的10倍，通常至少為25 mm。    。

    也可以使用條形電極或具有合適尺寸的其他裝置。

    注：由于通過試樣內(nèi)層的電流的影響，表面電阻率的計(jì)算值與試祥和電教的尺寸有很大的關(guān)系，因此，為了測(cè)定日寸

    可進(jìn)行比較，推薦使用與圈2所示的電極裝置的尺寸相一致的試徉。其中d，=50 mm，d2。=60mm D3=80mm

 導(dǎo)電銀漆

    某些高導(dǎo)電率的商品銀漆，無論是氣干的或低溫烘于的，是足夠疏松的、能透過濕氣，因此可在加上電極后對(duì)試樣進(jìn)行條件處理。這種特點(diǎn)特別適合研究電阻一濕氣效應(yīng)以及電阻隨溫度的變化。然而，在導(dǎo)電漆被用作一種電極材料以前，應(yīng)證實(shí)漆中的溶劑不影響絕緣材料導(dǎo)電性能。用精巧的毛刷可做到使保護(hù)電極的邊緣相當(dāng)光滑。但對(duì)于圓電極，可先用圓規(guī)畫出電強(qiáng)的輪廊，然后用刷子來涂滿內(nèi)部的方法來獲得精細(xì)的邊緣。如電極漆是用噴槍噴上去的，則可采用固定模框。

噴鍍金屬

    可使用能滿意地粘合在試樣七的噴鍍金屬。薄的噴鍍電搬的優(yōu)點(diǎn)是一避噴在試徉上便可立即使用。這種電極或許是足夠疏松的，可允許對(duì)試樣進(jìn)行條件處理，但這一特點(diǎn)應(yīng)被證實(shí)。固定的模框可用來制取被保護(hù)電極與保護(hù)電極之間的間隙。

蒸發(fā)或極陰真空噴鍍金屬

    當(dāng)能證明材料不受離子轟擊或真空處理的影響時(shí)，蒸發(fā)或陰極真空噴鍍金屬能在與8．3給出的相同條件下使用。

體積，幾何學(xué)專業(yè)術(shù)語，是物件占有多少空間的量。體積的 單位制是立方米。一件固體物件的體積是一個(gè)數(shù)值用以形容該物件在三維空間所占有的空間。一維空間物件（如線）及二維空間物件（如正方形）在三維空間中都是零體積的。

下面是各種不同圖形體積計(jì)算公式：

1、長(zhǎng)方體：

    （長(zhǎng)方體體積=長(zhǎng)?寬?高）

2、正方體：

     （正方體體積=棱長(zhǎng)?棱長(zhǎng)?棱長(zhǎng)）

3、圓柱（正圓）：

     【圓柱（正圓）體積=圓周率?(底半徑?底半徑)?高】

以上立體圖形的體積都可歸納為：

     （底面積?高）

4、圓錐（正圓）：

【圓錐（正圓）體積=圓周率?底半徑?底半徑?高/3】

5、角錐：

     【角錐體積=底面積?高/3】

6、球體：

     【球體體積=4/3(圓周率?半徑的三次方)】

7、棱臺(tái)：

  注：V：體積；S1：上表面積；S2：下表面積；H：高。

擴(kuò)展資料：

體積計(jì)算方法：

體積公式是用于計(jì)算體積的公式，即計(jì)算各種幾何體體積的數(shù)學(xué)算式。比如：圓柱、棱柱、錐體、臺(tái)體、球、橢球等。

體積公式：計(jì)算各種由平面和曲面所圍成。

說明

①電阻率ρ不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān)，還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。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(shí)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(duì)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(gè)220V

100W電燈燈絲的電阻，通電時(shí)是484歐姆，未通電時(shí)只有40歐姆左右。

③電阻率和電阻是兩個(gè)不同的概念。電阻率是反映物質(zhì)對(duì)電流阻礙作用的屬性，電阻是反映物體對(duì)電流阻礙作用的屬性。

報(bào)告

報(bào)告應(yīng)至少包括下述情況：

a) 電阻率測(cè)試儀（電阻率測(cè)定儀）關(guān)于材料的說明和標(biāo)志（名稱、等級(jí)、顏色、制造商等）；

b) 電阻率測(cè)試儀（電阻率測(cè)定儀）試樣的形狀和尺寸；

c) 電阻率測(cè)試儀（電阻率測(cè)定儀）電極和保護(hù)裝置的形式、材料和尺寸；

d) 電阻率測(cè)試儀（電阻率測(cè)定儀）試樣的處理（清潔、預(yù)干燥、處理時(shí)間、濕度和溫度）等；

e) 電阻率測(cè)試儀（電阻率測(cè)定儀）試驗(yàn)條件（試樣溫度、相對(duì)由度）；

f) 電阻率測(cè)試儀（電阻率測(cè)定儀）測(cè)量方法；

g) 電阻率測(cè)試儀（電阻率測(cè)定儀）施加電壓；

h) 電阻率測(cè)試儀（電阻率測(cè)定儀）體和、電阻率（需要時(shí)）；

注1：當(dāng)規(guī)定了一個(gè)固定的電化時(shí)間時(shí)，注明此時(shí)間，給出個(gè)別值，并報(bào)告中值作為體積電阻率。

注 2 ： 當(dāng)在不同的電化時(shí)間后測(cè)試時(shí)，應(yīng)按如下要求報(bào)告：

當(dāng)在相同的電化時(shí)間里試樣達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)肘，給出個(gè)別值，并報(bào)告中值作為體積電阻率。 在這個(gè)電化時(shí) 間里有某些試樣不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則報(bào)告不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的試樣數(shù)，并分別地給出它們的結(jié)果。 當(dāng)測(cè)試結(jié)果取決于電化時(shí)間時(shí)，則報(bào)告它們之間的關(guān)系，例如．以圖的形式或給出在電化Imin、10min和100min后的體積電阻率的中值。

i) 表面電阻率（需要時(shí)）：

給出電化時(shí)間為1 min的個(gè)別值，并報(bào)告其中值作為表面電阻率。

條件處理

試樣的處理?xiàng)l件取決于被試材料，這些條件應(yīng)在材料規(guī)范中規(guī)定。

推薦按 GB/T 10580一2003 進(jìn)行條件處理；由各種鹽溶液所產(chǎn)生的相對(duì)溫度在 IEC 60260 中給出。

可以采用機(jī)械蒸發(fā)系統(tǒng)。

體積電阻率和表面電阻率都對(duì)溫度變化特別敏感。 這種變化是指數(shù)式的。 因此必須在規(guī)定的條件 下來測(cè)量試樣的體積電阻和表面電阻。 由于水分被吸收到電介質(zhì)內(nèi)是相對(duì)緩慢的過程，因此測(cè)定溫度 對(duì)體積電阻率的影響需要延長(zhǎng)處理期。 吸收水分后通常會(huì)降低體積電阻。 有些試樣可能需要處理數(shù)月 才能達(dá)到平衡。

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).

電導(dǎo)和電導(dǎo)率是什么關(guān)系：

電導(dǎo)率，物理學(xué)概念，指在介質(zhì)中該量與電場(chǎng)強(qiáng)度之積等于傳導(dǎo)電流密度。對(duì)于各向同性介質(zhì)，電導(dǎo)率是標(biāo)量；對(duì)于各向異性介質(zhì)，電導(dǎo)率是張量。生態(tài)學(xué)中，電導(dǎo)率是以數(shù)字表示的溶液傳導(dǎo)電流的能力。單位以西門子每米（S/m）表示。

（1）英文：conductivity(orspecific conductance)

（2）定義：電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率，用希臘字母κ表示（或者γ[1]），κ=1/ρ。除非特別指明，電導(dǎo)率的測(cè)量溫度是標(biāo)準(zhǔn)溫度（ 25 ?C ）。

（3）單位：在 單位制中，電導(dǎo)率的單位稱為西門子/米（S/m），其它單位有：MS/m，S/cm，μS/cm。1S/m=1000mS/m=1000000μS/m=10mS/cm=10000μS/cm。

（4）說明：電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng)，反之越小。另外，不少人將電導(dǎo)跟電導(dǎo)率混淆：電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)。

符合標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 1410-2006 固體絕緣材料 體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法

GB 12014 防靜電工作服

GB/T 20991-2007 個(gè)體防護(hù)裝備 鞋的測(cè)試方法

GB 4385-1995 防靜電鞋、導(dǎo)電鞋技術(shù)要求

GB 12158-2006 防止靜電事故通用導(dǎo)則

GB 4655-2003 橡膠工業(yè)靜電安全規(guī)程

GB/T 12703.4-2010 紡織品 靜電性能的評(píng)定 第4部分 電阻率

GB/T 12703.6-2010 紡織品 靜電性能的評(píng)定 第6部分 纖維泄漏電阻

GB 13348-2009 液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程

GB/T 15738-2008 導(dǎo)電和抗靜電纖維增強(qiáng)塑料電阻率試驗(yàn)方法

GB/T 18044-2008 地毯 靜電習(xí)性評(píng)價(jià)法 行走試驗(yàn)

GB/T 18864-2002 硫化橡膠 工業(yè)用抗靜電和導(dǎo)電產(chǎn)品 電阻極限范圍

GB/T 22042-2008 服裝 防靜電性能 表面電阻率試驗(yàn)方法

GB/T 22043-2008 服裝 防靜電性能 通過材料的電阻（垂直電阻）試驗(yàn)方法

GB/T 24249-2009 防靜電潔凈織物

GB 26539-2011 防靜電陶瓷磚 Antistatic ceramic tiles

GB/T 26825-2011 抗靜電防腐膠

GB 50515-2010 導(dǎo)（防）靜電地面設(shè)計(jì)規(guī)范

GB 50611-2010 電子工程防靜電設(shè)計(jì)規(guī)范

GJB 105-1998-Z 電子產(chǎn)品防靜電放電控制手冊(cè)

GJB 3007A-2009 防靜電工作區(qū)技術(shù)要求

GJB 5104-2004 無線電引信風(fēng)帽用防靜電涂料及風(fēng)帽靜電性能通用要求

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(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。