絕緣材料表面電阻率測試儀  絕緣材料用于電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對地絕緣,固體絕緣材料還起機(jī)械支撐作用.一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機(jī)械、化學(xué)和耐熱性能.
當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時,通過試樣的電流會指數(shù)式地衰減到一個穩(wěn)定值.電流隨時間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動離子位移到電極所致.對于體積電阻小于10的10Ω.m
的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1min內(nèi)達(dá)到.因此,要經(jīng)過這個電化時間后測定電阻.對于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會持續(xù)幾分鐘、幾小時、幾天,因此需要用較長的電化時間.如果需要的話,可用體積電阻率與關(guān)系來描述材料的特性 .
保護(hù)

絕緣材料表面電阻率測試儀  組成測量線路的絕緣材料，好應(yīng)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(diǎn)；

b) 具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)致測試設(shè)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(hù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

保護(hù)就是在所有關(guān)鍵的絕緣部位插入保護(hù)導(dǎo)體，保護(hù)導(dǎo)體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這些保護(hù)導(dǎo)體聯(lián)接在一起，組成保護(hù)系統(tǒng)并與測量端形成蘭端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時，所有外來寄生電壓產(chǎn)生的雜散電流被保護(hù)系統(tǒng)分流到測量電路以外，任一測量瑞到保護(hù)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(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使 用保護(hù)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(hù)系統(tǒng)的使用方法，圖中指出保護(hù)系統(tǒng)接到電源和電流測量裝 置的連接點(diǎn)。圖6表示惠斯登電橋法，其保護(hù)系統(tǒng)接到兩個較低電阻值的橋臂的連接點(diǎn)上。在所有情況下，保護(hù)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(hù)。

在保護(hù)端和被保護(hù)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(bǔ)償?shù)?，使這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(hù)端和保護(hù)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(hù)端和測量端具有 大致相同的電位，不過電橋中的→個標(biāo)準(zhǔn)電阻器與不保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻是并聯(lián)的。這個電 阻應(yīng)至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的10倍，好為100倍。

為確保設(shè)備的操作令人滿意，應(yīng)先斷開電源和試樣的連線進(jìn)行一次測量。此時，設(shè)備應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)電阻，則可用來檢查設(shè)備運(yùn)行是否良好。

表面電阻 surface resistance

    在試樣的其表面上的兩電極間所加電，玉與在規(guī)定的電化時間里流過兩電極問的電流之商，在兩電極上可能形成的極化忽略不計。

    注l：除非另有規(guī)定。表面電阻是在電化一分鐘后測定。

    注2：通常電流主要流過試祥的一個表面層，但也包括流過試樣體積內(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(見GB／T 10064—2006)。

體積電阻 volume resistance

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

    注：除非另有規(guī)定，體積電阻是在電化一分鐘后測定。

由于或多或少的體積電導(dǎo)總是要被包括到表面電導(dǎo)測試中去，因此不能精確只能近似的測量表面電阻或表面電導(dǎo)。測得的值主要反映被測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)電能力受試樣的表面特性所影響。因此表面電阻率不是一個真正意義的材料特性，而是材料表面含有污染物質(zhì)時與材料特性有關(guān)的一個參數(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事。因此測量清潔的表面的內(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，并要記錄清潔過程中溶劑或其他因素對于表面特性可能產(chǎn)生的影響。

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

5.  保護(hù)

    組成測量線路黲絕緣材料，最好應(yīng)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)  外來寄生電壓的雜散電流，通常不知道它的大小，并具有漂移的特點(diǎn)；

    })、  具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)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忑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(dǎo)致測試設(shè)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(hù)技術(shù)來實(shí)觀。

    保護(hù)就是在所有關(guān)鍵的絕緣部位插入保護(hù)導(dǎo)體，保護(hù)導(dǎo)體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這些保護(hù)導(dǎo)體聯(lián)接在一起，組成保護(hù)系統(tǒng)并與測量端形成三端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時，所有外來寄生電壓產(chǎn)生的雜散電流被保護(hù)系統(tǒng)分流到測量電路以外，任一測量端到保護(hù)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(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使用保護(hù)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(hù)系統(tǒng)的使用方法，圖中指出保護(hù)系統(tǒng)接到電源和電流測量裝置的連接點(diǎn)。圖6表示惠斯登電橋法，其保護(hù)系統(tǒng)接到兩個較低電阻值的橋臂的連接點(diǎn)上。在所每顯況下，盈搜系統(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(hù)。

    在保護(hù)端和被保護(hù)端之闖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(bǔ)償?shù)?，使這樣的電動勢在測量中不會引入顯著的誤差。

    在電阻測量法中。由于電流測量裝置與被保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差，因此，這個電阻、至少為電流測量裝置電阻的10倍，最好為100倍。在有些電橋法中，保護(hù)端和測量端具有大致相同的電位，不過電橋中藥一拿標(biāo)準(zhǔn)電阻器與不保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻是并聯(lián)的。這個電阻應(yīng)至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的lO倍，最好為1 O0倍。

    為確保設(shè)備的操作令人滿意，直先斷開電源和試樣的連線進(jìn)行一次測量。此時，設(shè)備應(yīng)在它的靈敏度許可范國內(nèi)指示出無窮大的電阻。如果有一些已知電阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，則可用來檢查設(shè)備運(yùn)行是否良好。

電源

    要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電池或一個整流穩(wěn)壓的電源來提供。對電源躬穩(wěn)定度要求

是由電壓變化導(dǎo)致的電流變化與被測電流相比可忽略不計。

    加到整個試樣上的試驗(yàn)電壓通常規(guī)定為10。V、250 V、50()V、；000 V、2 500 V、5 000 V、10000 V

和15 000 V。最常用的電壓是100 V、500 V和1 000 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(對數(shù)算術(shù)平均值的反對

數(shù))作為結(jié)果。

    由于試樣電阻叮能與電壓有依存關(guān)系，因此應(yīng)在報告中注明試驗(yàn)電壓篋。

技術(shù)指標(biāo)

1,電阻測量范圍：0.01?104Ω ～1?1018Ω。

2,電流測量范圍為：2?10-4A～1?10-16A

3,顯 示 方 式：數(shù)字液晶顯示

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

5,基本準(zhǔn)確度：1% (*注)

6,使用環(huán)境： 溫度：0℃～40℃,相對濕度<80%

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

8,供電形式：AC 220V,50HZ,功耗約5W

9,儀器尺寸：285ｍｍ?245ｍｍ?120 mm

10,質(zhì)量： 約5KG

測試電壓（V）

DC—10V

DC—50V

DC—100V

DC—500V

DC—1000V

注意事項

儀器使用前請仔細(xì)閱讀以下內(nèi)容，否則將造成儀器損壞或電擊情況。

1.檢查儀器后面板電壓量程是否置于10V檔，電流電阻量程是否置于104檔。

2.接通電源調(diào)零，（注意此時主機(jī)不得與屏蔽箱線路連接）在“Rx”兩端開路的情況下，調(diào)零使電流表的顯示為0000。然后關(guān)機(jī)。

3.將待測試樣平鋪在不保護(hù)電極正中央，然后用保護(hù)電極壓住樣品，再插入被保護(hù)電極（不保護(hù)電極、保護(hù)電極、被保護(hù)電極應(yīng)同軸且確認(rèn)電極之間無短路）。

4.測體積電阻時測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時測試按鈕撥到Rs邊，

5.接好測試線，將測試線將主機(jī)與屏蔽箱連接好。量程置于104檔，打開主機(jī)后面板電源開關(guān)按鈕。從儀器后面板調(diào)電壓按鈕到所要求的測量電壓。(比如：GBT 1692-2008硫化橡膠 絕緣電阻率的測定 標(biāo)準(zhǔn)中注明要求在500V電壓進(jìn)行測定，那么電壓就要升到500V)

6.電流電阻量程按鈕從低檔位逐漸撥高檔，每撥一次停留1-2秒觀察顯示數(shù)字，當(dāng)被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置。測量儀器有顯示值時應(yīng)停下，在1min的電化時間后測量電阻，當(dāng)前的數(shù)字乘以檔次即是被測電阻。

7.測試完畢先將量程撥至（104）檔，然后將測量電壓撥至10V檔， 后將測試按鈕撥到中央位置后關(guān)閉電源。然后進(jìn)行下一次測試。

8.應(yīng)在“Rx”兩端開路時調(diào)零，一般一次調(diào)零后在測試過程中不需再調(diào)零。

9.禁止將“RX”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊。

10.不得在測試過程中不要隨意改動測量電壓。

11.測量時從低次檔逐漸撥往高次檔。

12.接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分。

13.不得測試過程中不能觸摸微電流測試端。

14.在測量高阻時，應(yīng)采用屏蔽盒將被測物體屏蔽。

15.嚴(yán)禁在試測過程隨意改變電壓量程及在通電過程中打開主機(jī)。

16.嚴(yán)禁電流電阻量程未在104檔及電壓在10V檔，更換試樣。

表面電阻率

為測定表面電阻率，試樣的形狀不限，只要允許使用第三電極來抵消體積效應(yīng)引起的誤差即可。推薦使用圖2及圖3所示的三電極裝置。用電極1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?？芍苯訙y量電極1和2之間表面間隙的電阻。這樣測得的電阻包括了電極1和2之間的表面電阻和這兩個電極間的體積電阻。然而，對于很寬范圍的環(huán)境條件和材料性能，當(dāng)電極尺寸合適時， 體積電阻的影響可忽略不計。為此，對于圖2和圖3所示的裝置，電極的間隙寬度g至少應(yīng)為試樣厚度 的2倍，一般說來，1mm為切實(shí)可行的 小間隙。被保護(hù)電極尺寸d1（或長度l1）應(yīng)至少為試樣厚度h的10倍，通常至少為25mm。

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，表面電阻率的計算值與試樣和電極的尺寸有很大的關(guān)系，因此，為了測定時可進(jìn)行比較，推薦使用與圖2所示的電極裝置的尺寸相一致的試樣，其中d1= 50 mm, d2 = 60 mm, ds = 80 mm,

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(diǎn)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(jié)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(yīng)被任何東西觸及。

體積電阻

在測試以前應(yīng)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(dá)到相當(dāng)恒定的值為止，此值應(yīng)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(dāng)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(jié)果，責(zé)可以結(jié)束試驗(yàn)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(jié)果時的電化時間。如果在100min內(nèi)不 能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則記錄體積電阻與電化時間的函數(shù)關(guān)系。

作為驗(yàn)收試驗(yàn)，按照有關(guān)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。

 絕緣材料用的電極材料應(yīng)是一類容易加到試樣上、能與試祥表面緊密接觸、旦不致子因電投電阻或?qū)υ嚇拥奈廴径牒艽笳`差的導(dǎo)電材料。在試驗(yàn)條件下，電極材質(zhì)應(yīng)耐腐強(qiáng)。下面是可使用的一些典型的電極材料。電極應(yīng)與給定形狀和尺寸的合適的背襯電極一藏使用。

    簡便的做法是用兩種不同的電極材料或兩種不同的使用方法來了解電極材料是否會引入很大誤差。

重現(xiàn)性

由于給定試樣的電阻隨試驗(yàn)條件而改變以及各個試樣之間材料的不均勻性，故通常測量的不重現(xiàn)性不是接近于土10%，而常常有較大的分散性（在大致相同的條件下測得值的比值可能會是10比1）。

為使在相似的試樣上進(jìn)行的測量具有可比性，必須在大致相等的電位梯度下進(jìn)行測量。

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》

ASTM D257-99《絕緣材料的直流電阻或電導(dǎo)試驗(yàn)方法》

GB/T 10581-2006《絕緣材料在高溫下電阻和電阻率的試驗(yàn)方法》

GB/T 1692-2008《硫化橡膠 絕緣電阻率的測定》

GB/T 2439-2001《硫化橡膠或熱塑性橡膠 導(dǎo)電性能和耗散性能電阻率的測定》

GB/T 12703.4-2010《紡織品 靜電性能的評定 第４部分：電阻率》

GB/T 10064-2006_《測定固體絕緣材料絕緣電阻的試驗(yàn)方法》

報告

報告應(yīng)至少包括下述情況：

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

b)電阻率測試儀（電阻率測定儀）試樣的形狀和尺寸；

c)電阻率測試儀（電阻率測定儀）電極和保護(hù)裝置的形式、材料和尺寸；

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

e)電阻率測試儀（電阻率測定儀）試驗(yàn)條件（試樣溫度、相對由度）；

f)電阻率測試儀（電阻率測定儀）測量方法；

g)電阻率測試儀（電阻率測定儀）施加電壓；

h)電阻率測試儀（電阻率測定儀）體和、電阻率（需要時）；

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

注2： 當(dāng)在不同的電化時間后測試時，應(yīng)按如下要求報告：

當(dāng)在相同的電化時間里試樣達(dá)到一個穩(wěn)定狀態(tài)肘，給出個別值，并報告中值作為體積電阻率。在這個電化時間里有某些試樣不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則報告不能達(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)測試結(jié)果取決于電化時間時，則報告它們之間的關(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）：

給出電化時間為1 min的個別值，并報告其中值作為表面電阻率。