固體絕緣材料體積電阻率測(cè)試儀  說(shuō)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(shuō)明它們所處的物理狀態(tài)。如一個(gè)220 V -100 W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)電流阻礙作用的能力大小。

4.超導(dǎo)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(yīng)。導(dǎo)體沒(méi)有了電阻。

固體絕緣材料體積電阻率測(cè)試儀  參數(shù)：

1、電阻測(cè)量范圍：0.01?104Ω～1?1018Ω。

2、電流測(cè)量范圍：2?10-4A～1?10-16A

3、顯 示 方 式：液晶、電阻、電流雙顯示

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

5、基本準(zhǔn)確度：≤1%；

6、使用環(huán)境：溫度：0℃～40℃，相對(duì)濕度<80%

7、供電形式：AC 220V，50HZ，功耗約5W

8、全自動(dòng)測(cè)量、體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高，電阻、電流雙顯示，性能好穩(wěn)定、讀數(shù)方便

9、所有測(cè)試電壓(10V/50V/100/250/500/1000V)測(cè)試時(shí)電阻結(jié)果直讀

10、配置：

主機(jī)：一臺(tái)

屏蔽箱 電極：一套

測(cè)試線：五條

說(shuō)明書 合格證 保修卡：各一份

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。

測(cè)試

    測(cè)量時(shí)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(shù)字， 當(dāng)被測(cè)電阻大于儀器測(cè)量量程時(shí)，電阻表顯示“1”，此時(shí)應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置，當(dāng)測(cè)量?jī)x器有顯示值時(shí)應(yīng)停下，當(dāng)前的數(shù)字乘以檔次即是被測(cè)電阻值。當(dāng)有顯示數(shù)字時(shí)不要再往更高次檔撥，否測(cè)儀器會(huì)過(guò)量程，機(jī)內(nèi)保護(hù)電路開始工作，儀器測(cè)量準(zhǔn)確度會(huì)下降。

電阻的作用：

電阻在電路中的作用：利用著名的歐姆定律可以利用電阻控制電路中的電壓、電流。

電阻的主要物理特征就是可以變電能為熱能，因此熱水器中的發(fā)熱元件、電燈泡、電燙斗就是利用了電阻的作用制成的。另外電阻有怕熱的特性，當(dāng)導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)材料的電阻率會(huì)增大（有些材料則表現(xiàn)為減小），因此利用電阻的這種特性可以制作溫度測(cè)量計(jì)（不知道你看見過(guò)沒(méi)，插一根“鐵絲”就能測(cè)量溫度的方法就是利用了這種電阻材料作用的）。

另外一些材料的電阻還會(huì)受到光線照射的印象，而利用這樣的材料可以制成光敏電阻，利用這點(diǎn)作用可以方便的設(shè)計(jì)光控電路以及光的測(cè)量和光電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。

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。

重要性和用途：

1絕緣材料用于電子系統(tǒng)彼此和與地面之間隔離，該材料能提供零部件的機(jī)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(jī)械、化學(xué)和耐熱性能一致。因?yàn)榻^緣電阻或電導(dǎo)組合了體積和表面電阻或電導(dǎo)，當(dāng)實(shí)際使用時(shí)，要求試驗(yàn)樣本和電極具有相同的形式，此時(shí)的測(cè)量值是非常有用的。表面電阻或電導(dǎo)隨著濕度發(fā)生快速變化，然而體積電阻或電導(dǎo)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(dǎo)可用于間接預(yù)測(cè)某些材料的低頻率電介質(zhì)擊穿和損耗因數(shù)性能。電阻或電導(dǎo)通常作為濕度含量，固化程度，機(jī)械連續(xù)性或不同類型老化的間接測(cè)量方式。這些間接測(cè)量的效用取決于通過(guò)理論或經(jīng)驗(yàn)研究確立的相關(guān)度。表面電阻的降低可導(dǎo)致因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度降低而發(fā)生電介質(zhì)擊穿電壓的增加，或者由于應(yīng)力面積的增加而發(fā)生電介質(zhì)擊穿電壓的降低。

3所有的電介質(zhì)電阻或電導(dǎo)都取決于電化時(shí)間長(zhǎng)短和施加的電壓值（除了普通的環(huán)境變量之外）。這些因素必須已知，同時(shí)報(bào)告，以使得電阻或電導(dǎo)測(cè)量值有意義。在電絕緣材料工業(yè)中，形容詞“表觀”通常適用于在任意選擇電化時(shí)間條件下獲得的電阻值。見X1.4。

4體積電阻或電導(dǎo)可通過(guò)在特定應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)計(jì)某個(gè)絕緣體使用的電阻和尺寸數(shù)據(jù)計(jì)算得出。研究已經(jīng)表明電阻或電導(dǎo)隨著溫度和濕度的變化而變化（1,2,3,4）4，同時(shí)在設(shè)計(jì)工作條件時(shí)，必須已知這種變化。體積電阻或電導(dǎo)測(cè)量值通常用于檢查絕緣材料的均勻性，或者對(duì)于加工，可探測(cè)影響材料質(zhì)量的導(dǎo)電雜質(zhì)，而這不容易通過(guò)其它方法觀察到。

5體積電阻超過(guò)1021Ω?cm(1019Ω?cm)時(shí)，樣本在普通實(shí)驗(yàn)室條件測(cè)試獲得的數(shù)值計(jì)算得出體積電阻，如果結(jié)果確實(shí)可疑，則應(yīng)考慮通常使用的測(cè)量設(shè)備的局限性。

6表面電阻或電導(dǎo)不能精確測(cè)量，只能近似測(cè)量，因?yàn)轶w積電阻或電導(dǎo)總是受到測(cè)量方法的影響。測(cè)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(guò)來(lái)可以影響表面電阻。當(dāng)包括污染，但是在通常常識(shí)下判斷不是電絕緣材料的材料性能時(shí)，此時(shí)表面電阻或電導(dǎo)可視為與材料性能相關(guān)。

電導(dǎo)率與電阻的關(guān)系

R=ρl=l/σ

(1)定義或解釋 電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率。σ=1/ρ (2)單位:在國(guó)際單位制中,電導(dǎo)率的單位是西門子/米。(3)說(shuō)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。

符合標(biāo)準(zhǔn)及適用范圍：

    完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1410－2006固體電工絕緣材料絕緣電阻、體積電阻系數(shù)和表面電阻試驗(yàn)方法，ASTM D257絕緣材料的直流電阻或電導(dǎo)試驗(yàn)方法　等標(biāo)準(zhǔn)要求。

    本儀器配不同的測(cè)量電極（夾具）可以測(cè)量不同材料（固體、粉體或液體）的體積電阻率和表面電阻率或電導(dǎo)率。適用于橡膠、塑料、薄膜、及粉體、液體、及固體和膏體形狀的各種絕緣材料體積和表面電阻值的測(cè)定。本儀器除能測(cè)電阻外，還能直接測(cè)量微弱電流。

主要標(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 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(cè)定》

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(cè)定》

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 10064-2006《測(cè)定固體絕緣材料絕緣電阻的試驗(yàn)方法》

典型應(yīng)用

1.硫化橡膠體積、表面電阻率測(cè)定

2.測(cè)量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值

3.測(cè)量防靜電材料的電阻及電阻率

4.測(cè)量計(jì)算機(jī)房用活動(dòng)地板的系統(tǒng)電阻值

5.測(cè)量絕緣材料電阻(率)

6.光電二極管暗電流測(cè)量

7.物理,光學(xué)和材料研究

8.高分子材料表面體積電阻率測(cè)定

安全注意事項(xiàng)

1.使用前務(wù)必詳閱此說(shuō)明書，并遵照指示步驟，依次操作。

2.請(qǐng)勿使用非原廠提供之附件，以免發(fā)生危險(xiǎn)。

3.進(jìn)行測(cè)試時(shí)，本儀器測(cè)量端高壓輸出端上有直流高壓輸出，嚴(yán)禁人體接觸 ，以

免觸電。

4.為避免測(cè)試棒本身絕緣泄漏造成誤差，接儀器測(cè)量端輸入的測(cè)試棒應(yīng)盡可 能懸

空，不與外界物體相碰。

5.當(dāng)被測(cè)物絕緣電阻值高，且測(cè)量出現(xiàn)指針不穩(wěn)現(xiàn)象時(shí)，可將儀器測(cè)量線屏 蔽端夾子接 上。 例如： 對(duì)電 纜測(cè)纜 芯與 纜殼的 絕緣 時(shí)，除 將被 測(cè)物兩 端分 別接于 輸入 端與高壓 端， 再將電 纜殼 ，芯之 間的 內(nèi)層絕 緣物 接儀器“G”，以消 除因 表面漏 電而 引起的測(cè) 量誤 差。也 可用 加屏蔽 盒的 方法， 即將 被測(cè)物 置于 金屬屏 蔽盒 內(nèi)，接 上測(cè) 量線。

范圍：

1本試驗(yàn)方法包含直流絕緣電阻，體積電阻和表面電阻的測(cè)量所用直流程序。通過(guò)該測(cè)量及樣本和電極的幾何尺寸，可以計(jì)算出電絕緣材料的體積電阻和表面電阻，同時(shí)還可以計(jì)算出相應(yīng)的電導(dǎo)和電導(dǎo)率。

2這些試驗(yàn)方法不適用于測(cè)量中等導(dǎo)電材料的電阻/電導(dǎo)。這些材料評(píng)估可采用試驗(yàn)方法D4496。

3本標(biāo)準(zhǔn)描述了幾種可選擇的測(cè)量電阻（或電導(dǎo)）的普通備用方法。特殊材料科采用合適的標(biāo)準(zhǔn)ASTM試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試，這些特殊材料具有電壓應(yīng)力范圍和有限起電時(shí)間，同時(shí)規(guī)定了樣本結(jié)構(gòu)和電極幾何形狀。這些個(gè)別特殊試驗(yàn)方法將能更好得定義測(cè)量值的精度和偏差。

4本標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有完全列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行斟酌。使用本規(guī)范前，使用者有責(zé)任制定符合安全和健康要求的條例和規(guī)范，并明確該規(guī)范的使用范圍。

電導(dǎo)率儀和電阻率儀之間的單位換算

1、電導(dǎo)率儀就是電阻率的倒數(shù)是電導(dǎo)率，單位是西門子/m，1西門子＝1/Ω電導(dǎo)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(dǎo)率，它們之間的關(guān)系成倒數(shù)關(guān)系。很容易被人理解。電導(dǎo)率：水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù)，通常用它來(lái)表示水的純凈度。

電阻率:用來(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長(zhǎng)1米、橫截面積是1平方毫米的導(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率。國(guó)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。

說(shuō)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(shuō)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。

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).

　　使用高電阻絕緣奢侈可以改善測(cè)量誤差,但這種方法將使儀器昂貴而又笨重,而且對(duì)高阻值試樣的測(cè)量仍不能得到滿意的結(jié)果.較為滿意的改進(jìn)方法是使用保護(hù)技術(shù),即在所有主要的絕緣部位安置保護(hù)導(dǎo)體,通過(guò)它截信了各種可能引起誤差的雜散電流；將這些導(dǎo)電聯(lián)接在一起組成保護(hù)系統(tǒng),并與測(cè)量端形成一個(gè)三端網(wǎng)絡(luò).當(dāng)線路連接恰當(dāng)時(shí),所有外來(lái)寄生電壓的雜散電流被子保護(hù)系統(tǒng)分流到測(cè)量電路以下,這就可大大減少誤差的可能性.

測(cè)試步驟：

1、測(cè)試溫度23?2℃，相對(duì)濕度65?5%，無(wú)外界電磁場(chǎng)干擾環(huán)境中進(jìn)行。

2、測(cè)試時(shí)對(duì)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(nèi)，使液面剛好和環(huán)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(cè)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(cè)試儀的高壓輸出端。

內(nèi)電極（測(cè)量電極）接固體（液體）體積及表面電阻率測(cè)試儀的測(cè)量端。

中電極（環(huán)電極）接固體（液體）體積及表面電阻率測(cè)試儀的接地端。

5、儀器預(yù)熱30分鐘，穩(wěn)定后調(diào)整儀器（調(diào)零），加上試驗(yàn)1分鐘，讀取電阻指示值，然后放電1分鐘，再測(cè)試一次，以二次的算術(shù)平均值作為試驗(yàn)樣品電阻指示值。

影響電阻率的外界因素

電阻率不僅與材料種類有關(guān)，而且還與溫度、壓力和磁場(chǎng)等外界因素有關(guān)。金屬材料在溫度不高時(shí)，ρ與溫度t(℃)的關(guān)系是ρt=ρ0(1 at)，式中ρt與ρ0分別是t℃和0℃時(shí)的電阻率;α是電阻率的溫度系數(shù)，與材料有關(guān)。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(biāo)準(zhǔn)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(jì)來(lái)測(cè)量溫度。半導(dǎo)體材料的α一般是負(fù)值且有較大的量值。制成的電阻式溫度計(jì)具有較高的靈敏度。有些金屬(如Nb和Pb)或它們的化合物，當(dāng)溫度降到幾K或十幾K(絕對(duì)溫度)時(shí)，ρ突然減少到接近零，出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象，超導(dǎo)材料有廣泛的應(yīng)用前景。利用材料的ρ隨磁場(chǎng)或所受應(yīng)力而改變的性質(zhì)，可制成磁敏電阻或電阻應(yīng)變片，分別被用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)或物體所受到的機(jī)械應(yīng)力，在工程上獲得廣泛應(yīng)用。

注意事項(xiàng)：

1、測(cè)定電極必須放置在高絕緣的墊板上。

2、測(cè)定電極在測(cè)試前后，均應(yīng)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

測(cè)量時(shí)從低次檔逐漸拔往高次檔

  每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數(shù)字，當(dāng)有顯示值時(shí)應(yīng)停下，記錄當(dāng)前的數(shù)字即是被測(cè)電阻值。若顯示“1”時(shí)，表示欠量程應(yīng)往高次檔拔。直到有顯示數(shù)字時(shí)為止。當(dāng)有顯示數(shù)字時(shí)不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機(jī)內(nèi)有過(guò)電流保護(hù)電路)。除104 Ω檔之外，當(dāng)顯示低于1.99，表示過(guò)量程應(yīng)換低檔!

應(yīng)滿足下例要求：

1、測(cè)試電壓范圍應(yīng)包括：100V~500V

2、測(cè)量范圍應(yīng)包括：1?106Ω~1?1017Ω

3、阻值大于1012Ω時(shí)，測(cè)量誤差應(yīng)小于?20%，阻值不大于1012Ω時(shí)，測(cè)量誤差應(yīng)小于?10%。

4、輸入接線的絕緣電阻應(yīng)大于儀器輸入電阻的100倍。

5、測(cè)試時(shí)試樣及測(cè)量導(dǎo)線應(yīng)有良好。

6、儀器應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)。

主要產(chǎn)品有：

拉力試驗(yàn)機(jī)，                     塑料球壓痕硬度計(jì)

維卡熱變形試驗(yàn)儀，               體積表面電阻率測(cè)試儀

海綿泡沫落球回彈試驗(yàn)機(jī)，         海綿泡沫拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)

耐壓試驗(yàn)機(jī)，                  介電常數(shù)測(cè)試儀

海綿泡沫壓陷硬度測(cè)驗(yàn)儀，         介質(zhì)損耗測(cè)試儀

海綿泡沫疲勞壓陷試驗(yàn)機(jī)，         薄膜沖擊試驗(yàn)機(jī)

熔融指數(shù)儀，                     無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀

電壓擊穿試驗(yàn)儀，                 摩擦系數(shù)儀

低溫脆性沖擊試驗(yàn)儀               阿克隆磨耗試驗(yàn)機(jī)等。