體積表面電阻率測量儀北京制造商 標準配置:
1,測試儀器:1臺
2,電源線:1條
3,測量線:3根(屏蔽線,測試接線,接地線)
4,使用說明書:1份
體積表面電阻率測量儀北京制造商 參數
01電阻測量范圍1?104Ω ~1?1018Ω
02電流測量范圍2?10-4A ~1?10-16A
03顯 示 方 式數字液晶顯示
04內置測試電壓10V、50V、100V、250、500、1000V(任意切換)
05基本準確度1% (*注)
06使用環境溫度:0℃~40℃,相對濕度<80%
07供電形式AC 220V,50HZ,功耗約5W
08儀器尺寸285mm?245mm?120 mm
09儀器質量約5KG
溫度影響
溫度對不同物質的電阻值均有不同的影晌。
導電體在接近室溫的溫度,良導體的電阻值,通常與溫度成線性關系:
ρ=ρ0(1 αt)
上式中的a稱為電阻的溫度系數。
未經摻雜的半導體的電阻隨溫度升高而下降:
有摻雜的半導體變化較為復雜。當溫度從絕對零度上升,半導體的電阻先是減少,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,電阻會因帶電粒子的活動力下降而隨溫度稍為上升。當溫度升得更高,半導體會產生新的載體 (和未經摻雜的半導體一樣) ,原有的載體 (因滲雜而產生者) 重要性下降,于是電阻會再度下降。
絕緣體和電解質絕緣體和電解質的電阻與溫度的關系一般不成比例,而且不同物質有不同的變化,故不在此列出概括性的算式。
注意事項
儀器使用前請仔細閱讀以下內容,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.接通電源調零,(注意此時主機不得與屏蔽箱線路連接)在“Rx”兩端開路的情況下,調零使電流表的顯示為0000。然后關機。
3.將待測試樣平鋪在不保護電極正中央,然后用保護電極壓住樣品,再插入被保護電極(不保護電極、保護電極、被保護電極應同軸且確認電極之間無短路)。
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,將測試線將主機與屏蔽箱連接好。量程置于104檔,打開主機后面板電源開關按鈕。從儀器后面板調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 標準中注明要求在500V電壓進行測定,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秒觀察顯示數字,當被測電阻大于儀器測量量程時,電阻表顯示“1”,此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置。測量儀器有顯示值時應停下,在1min的電化時間后測量電阻,當前的數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閉電源。然后進行下一次測試。
8.應在“Rx”兩端開路時調零,一般一次調零后在測試過程中不需再調零。
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,應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽。
15.嚴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。
16.嚴禁電流電阻量程未在104檔及電壓在10V檔,更換試樣。
典型應用
1.測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值
2、測量防靜電材料的電阻及電阻率
3、測量計算機房用活動地板的系統電阻值
4、測量絕緣材料電阻(率)
5、光電二極管暗電流測量
6、物理,光學和材料研究
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,與材料有關。錳銅的α約為1?10-1/℃(其數值極小),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,出現超導現象,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,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。
金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,非金屬和一些金屬氧化物更大,而絕緣體的電阻率極大。鍺、硅、硒、氧化銅、硼等的電阻率比絕緣體小而比金屬大,我們把這類材料叫做半導體(semiconductors)。
總結:常態下(由表可知)導電性能好的依次是銀、銅、鋁,這三種材料是常用的,常被用來作為導線等。銀的價格偏貴,因此銅用的為廣,幾乎所有應用的導線都是銅制作的(精密儀器、特殊場合除外)。鋁線由于化學性質不穩定容易氧化已被淘汰。由于鋁密度小,取材廣泛,且價格比銅便宜,被廣泛用于電力系統中傳輸電力的架空輸電線路。為解決鋁材剛性不足缺陷,一般采用鋼芯鋁絞線,即鋁絞線內部包有一根鋼線,以提高強度。銀導電性能好,但由于成本高很少被采用,只有在高要求場合才被使用,如精密儀器、高頻震蕩器、航天等。在某些場合儀器上觸點也有用金的,因為金的化學性質穩定,并不是因為其電阻率小所致。
測試
測量時從低檔位逐漸拔往高檔,每撥一次稍停留1~2秒以使觀察顯示數字, 當被測電阻大于儀器測量量程時,電阻表顯示“1”,此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置,當測量儀器有顯示值時應停下,當前的數字乘以檔次即是被測電阻值。當有顯示數字時不要再往更高次檔撥,否測儀器會過量程,機內保護電路開始工作,儀器測量準確度會下降。
電源
要求有很穩定的直流電壓源。這可用蓄電油或一個整流穩壓的電摞來提供。對電源的穩定度要求是由電壓變化導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電壓通常規定為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
如果電阻是與極性有關的,則宜加以注明。取兩次電阻值的幾何平均值(對數算術平均值的反對數)作為結果。
由于試樣電阻可能與電壓有依存關系,因此應在報告中注明試驗電壓值。
重要性和用途:
1絕緣材料用于電子系統彼此和與地面之間隔離,該材料能提供零部件的機械支撐。由于此用途,通常要求具有盡可能高的絕緣電阻,以與可接受的機械、化學和耐熱性能一致。因為絕緣電阻或電導組合了體積和表面電阻或電導,當實際使用時,要求試驗樣本和電極具有相同的形式,此時的測量值是非常有用的。表面電阻或電導隨著濕度發生快速變化,然而體積電阻或電導則稍微變化,盡管總的變化在一些變化可能更大。
2電阻或電導可用于間接預測某些材料的低頻率電介質擊穿和損耗因數性能。電阻或電導通常作為濕度含量,固化程度,機械連續性或不同類型老化的間接測量方式。這些間接測量的效用取決于通過理論或經驗研究確立的相關度。表面電阻的降低可導致因為電場強度降低而發生電介質擊穿電壓的增加,或者由于應力面積的增加而發生電介質擊穿電壓的降低。
3所有的電介質電阻或電導都取決于電化時間長短和施加的電壓值(除了普通的環境變量之外)。這些因素必須已知,同時報告,以使得電阻或電導測量值有意義。在電絕緣材料工業中,形容詞“表觀”通常適用于在任意選擇電化時間條件下獲得的電阻值。見X1.4。
4體積電阻或電導可通過在特定應用場合設計某個絕緣體使用的電阻和尺寸數據計算得出。研究已經表明電阻或電導隨著溫度和濕度的變化而變化(1,2,3,4)4,同時在設計工作條件時,必須已知這種變化。體積電阻或電導測量值通常用于檢查絕緣材料的均勻性,或者對于加工,可探測影響材料質量的導電雜質,而這不容易通過其它方法觀察到。
5體積電阻超過1021Ω?cm(1019Ω?cm)時,樣本在普通實驗室條件測試獲得的數值計算得出體積電阻,如果結果確實可疑,則應考慮通常使用的測量設備的局限性。
6表面電阻或電導不能精確測量,只能近似測量,因為體積電阻或電導總是受到測量方法的影響。測量值還受到表面污染的影響。表面污染及其積聚速度受到許多因素的影響,包括靜電充電和界面張力。這些因素反過來可以影響表面電阻。當包括污染,但是在通常常識下判斷不是電絕緣材料的材料性能時,此時表面電阻或電導可視為與材料性能相關。
微分電阻
如電阻跟隨電壓及電流變動,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儀器的特性而出現負值,稱為負電阻。然而,基本電阻(即電壓與電流的商)永遠為正值。
注意事項:
1、測定電極必須放置在高絕緣的墊板上。
2、測定電極在測試前后,均應做好清洗工作,特別是三只電極的支撐件不得受到試樣的污染
準備工作:
1、取被測液體(如:增塑劑)試樣50ml。
2、試樣應在溫度23?2℃,相對濕度65?5%的條件下處理2小時以上。
安全注意事項
1.使用前務必詳閱此說明書,并遵照指示步驟,依次操作。
2.請勿使用非原廠提供之附件,以免發生危險。
3.進行測試時,本儀器測量端高壓輸出端上有直流高壓輸出,嚴禁人體接觸 ,以免觸電。
4.為避免測試棒本身絕緣泄漏造成誤差,接儀器測量端輸入的測試棒應盡可 能懸空,不與外界物體相碰。
5. 當被測物絕緣電阻值高,且測量出現指針不穩現象時,可將儀器測量線屏蔽端夾子接上。例如:對電纜測纜芯與纜殼的絕緣時,除將被測物兩端分別接于輸入端與高壓端,再將電纜殼,芯之間的內層絕緣物接儀器“G”,以消 除因 表面漏 電而 引起的測 量誤 差。也 可用 加屏蔽 盒的 方法, 即將 被測物 置于 金屬屏 蔽盒 內,接 上測 量線。
測試電壓(V)
DC—10V
DC—50V
DC—100V
DC—500V
DC—1000V
條件處理和測試條件的規定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預處理條件取決于被測材料,這些條件在材料規范中規定。推薦使用GB10580《固體絕緣材料在試驗前和試驗時采用的標準條件》中規定的預處理方法。可使用甘油—水溶液潮濕箱進行濕度預處理。測試條件應與預處理條件盡可能地一致,有些時候(如浸水處理)不能保持預處理條件和測試條件一致時,則應在從預處理環境中取出后在盡可能短時間內完成測試,一般不超過5分鐘。
電化時間的規定:當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式地衰減到一個穩定值。電流隨時間的減小可能是由于電介質極化和可動離子位移到電極所致。對于體積電阻率小于1010Ω?m的材料,其穩定狀態通常在1分鐘內達到。因此,要經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,可用體積電阻率與時間的關系來描述材料的特性。當表面電阻較高時,它常隨時間以不規則的方式變化。測量表面電阻通常都規定1分鐘的電化時間。
測試步驟:
1、測試溫度23?2℃,相對濕度65?5%,無外界電磁場干擾環境中進行。
2、測試時對試樣所加電壓為100V~500V的直流電壓,選擇電壓檔次。
3、將試樣倒入高壓電極內,使液面剛好和環電極下緣全部接觸為止。
4、將充分放電后的試樣和電極,按固體(液體)體積及表面電阻率測試儀要求接線。
外電極(高壓電極)接高固體(液體)體積及表面電阻率測試儀的高壓輸出端。
內電極(測量電極)接固體(液體)體積及表面電阻率測試儀的測量端。
中電極(環電極)接固體(液體)體積及表面電阻率測試儀的接地端。
5、儀器預熱30分鐘,穩定后調整儀器(調零),加上試驗1分鐘,讀取電阻指示值,然后放電1分鐘,再測試一次,以二次的算術平均值作為試驗樣品電阻指示值。
電阻定律
導體的電阻R跟它的長度L、電阻率ρ成正比,跟它的橫截面積S成反比,這個規律就叫電阻定律(law of resistance),公式為R=ρL/S。其中ρ:制成電阻的材料的電阻率,L:繞制成電阻的導線長度,S:繞制成電阻的導線橫截面積,R:電阻值。
公式:R=ρL/S,R=U/I
ρ——制成電阻的材料電阻率,國際單位制為歐姆 ? 米(Ω ?m);
L——繞制成電阻的導線長度,國際單位制為米(m);
S——繞制成電阻的導線橫截面積,國際單位制為平方米(m2) ;
R——電阻值,國際單位制為歐姆,簡稱歐(Ω);
U——電壓值,國際單位制為伏特,簡稱伏(v);
I——電流值,國際單位制為安培,簡稱安(A)。
其中:
ρ叫電阻率: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。是描述材料性質的物理量。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。與導體長度L,橫截面積S無關,只與物體的材料和溫度有關,有些材料的電阻率隨著溫度的升高而增大,有些反之。
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