塑料體積電阻率測定儀  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，當導體材料溫度升高時材料的電阻率會增大（有些材料則表現為減小），因此利用電阻的這種特性可以制作溫度測量計（不知道你看見過沒，插一根“鐵絲”就能測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，利用這點作用可以方便的設計光控電路以及光的測量和光電轉換等領域。

塑料體積電阻率測定儀  報告

報告應至少包括下述情況：

a)電阻率測試儀（電阻率測定儀）關于材料的說明和標志（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：當規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： 當在不同的電化時間后測試時，應按如下要求報告：

當在相同的電化時間里試樣達到一個穩定狀態肘，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到穩定狀態，則報告不能達到穩定狀態的試樣數，并分別地給出它們的結果。當測試結果取決于電化時間時，則報告它們之間的關系，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。

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：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。

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。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。

參數：

1、電阻測量范圍：0.01?104Ω～1?1018Ω。

2、電流測量范圍：2?10-4A～1?10-16A

3、顯 示 方 式：液晶、電阻、電流雙顯示

4、內置測試電壓：10V、50V、100V、250V、500V、1000V（任意切換）；

5、基本準確度：≤1%；

6、使用環境：溫度：0℃～40℃，相對濕度<80%

7、供電形式：AC 220V，50HZ，功耗約5W

8、全自動測量、體積小、重量輕、準確度高，電阻、電流雙顯示，性能好穩定、讀數方便

9、所有測試電壓(10V/50V/100/250/500/1000V)測試時電阻結果直讀

10、配置：

主機：一臺

屏蔽箱 電極：一套

測試線：五條

說明書 合格證 保修卡：各一份

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。

law of resistance

The resistance R of a conductor is directly proportional to its length L and resistivity ρ, and inversely proportional to its cross-sectional area S. This law is called the law of resistance, and the formula is R=ρ L/S. Where ρ: the resistivity of the material used to make the resistor, L：The length of the wire wound into a resistor, S：The cross-sectional area of the wire wound into a resistor, R：Resistance value.

Formula: R=ρL/S，R=U/I

ρ - the resistivity of the material used to make the resistor, measured in ohms meters (Ω? m) in the International System of Units;

L - the length of the wire wound into a resistor, measured in meters (m) in the International System of Units;

S - cross-sectional area of the wire wound into a resistor, measured in square meters (m2) in the International System of Units;

R - resistance value, expressed in ohms in the International System of Units, abbreviated as ohms (Ω);

U - voltage value, expressed in volts in the International System of Units, abbreviated as volts (v);

I - Current value, expressed in Ampere (A) in the International System of Units.

Among them:

ρ is called resistivity: The resistance of a wire made of a certain material that is 1 meter long and has a cross-sectional area of 1 square millimeter is called the resistivity of this material. It is a physical quantity that describes the properties of materials. In the International System of Units, the unit of electrical resistivity is ohms per meter, and the commonly used unit is ohms per square millimeter per meter. It is not related to the length L and cross-sectional area S of the conductor, but only to the material and temperature of the object. The resistivity of some materials increases with increasing temperature, while others do not.

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態電流之商，不包括沿試樣表面的電流，在兩電極上可能形成的極化忽略不計

 注:除非另有規定，體積電阻是在電化一分鐘后測定

 體積電阻率：在絕緣材料里面的直流電場強度和穩態電流密度之商，即單位體積內的體積電阻。

 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。

電極electrodes

電極是具有一定形狀、尺寸和結構的與被測試樣相接觸的導體。

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)

Volume resistance

The quotient of the direct current voltage applied between the two electrodes placed on opposite surfaces of the sample and the steady-state current flowing between these two electrodes, excluding the current along the sample surface, and ignoring the polarization that may form on the two electrodes

Note: Unless otherwise specified, the volume resistance is measured one minute after electrification

Volume resistivity: The quotient of the DC electric field strength and steady-state current density in an insulating material, which is the volume resistance per unit volume.

Note: The SI unit for volume resistivity is 12 "m. In fact, the unit fE" cm is also used.

Electrode

An electrode is a conductor with a certain shape, size, and structure that comes into contact with the tested sample.

Note: Insulation resistance is the quotient of the direct current voltage applied between the two electrodes in contact with the sample and the total current passing through the two electrodes. The insulation resistance depends on the surface resistance and volume resistance of the sample (see GB/T 10064-2006)

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。

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。

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。這些保護導體聯接在一起，組成保護系統并與測量端形成蘭端網絡。當線路聯接恰當時，所有外來寄生電壓產生的雜散電流被保護系統分流到測量電路以外，任一測量瑞到保護系統的絕緣電阻與一電阻低得多的線路元件并聯，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的使用方法，圖中指出保護系統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，均能被補償掉，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端和保護系統之間的電阻并聯可能產生誤差，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之間的電阻是并聯的。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。

條件處理

試樣的處理條件取決于被試材料，這些條件應在材料規范中規定。

推薦按GB/T 10580一2003進行條件處理；由各種鹽溶液所產生的相對溫度在IEC 60260中給出。

可以采用機械蒸發系統。

體積電阻率和表面電阻率都對溫度變化特別敏感。這種變化是指數式的。因此必須在規定的條件下來測量試樣的體積電阻和表面電阻。由于水分被吸收到電介質內是相對緩慢的過程，因此測定溫度對體積電阻率的影響需要延長處理期。吸收水分后通常會降低體積電阻。有些試樣可能需要處理數月才能達到平衡。

protect

The insulation material that constitutes the measurement circuit should have similar performance to the tested material. The measurement error of the sample can be caused by the following reasons:

a) The stray current caused by external parasitic voltage is usually unknown in magnitude and has the characteristic of drift;

b) Abnormal branching of insulation and sample resistance, standard resistors, or current measuring devices with unknown and variable resistance values. To approximate the correction of these influencing factors by ensuring that all parts of the circuit have the highest possible insulation resistance during use. This approach may result in testing equipment that is bulky and insufficient to measure insulation resistance above a few hundred megaohms. A more satisfactory correction method is to use protective technology to achieve it.

Protection means inserting protective conductors at all critical insulation locations to intercept all stray currents that may cause errors. These protective conductors are connected together to form a protection system and form a blue end network with the measuring end. When the line connection is appropriate, all stray currents generated by external parasitic voltages are diverted by the protection system to outside the measurement circuit. The insulation resistance of any measurement device to the protection system is connected in parallel with a much lower resistance line component, and the sample resistance is limited to between the two measurement ends. Using this technology can greatly reduce the probability of errors. Figure 1 shows the basic circuit for measuring volume resistance and surface resistance using protective electrodes.

Figures 5 and 7 show the usage of the protection system in the current measurement method, indicating the connection point between the protection system and the power supply and current measurement device. Figure 6 shows the Wheatstone bridge method, where the protection system is connected to the connection point of two bridge arms with lower resistance values. In all cases, the protection system must be comprehensive, including protection for any control instruments operated by testing personnel during measurement.

When the electrolytic electromotive force, contact electromotive force, or thermoelectric electromotive force existing between the protected end and the protected end is small, it can be compensated for, so that such electromotive force will not cause significant errors in measurement.

In the current measurement method, errors may occur due to the parallel connection of the resistance between the current measurement device, the protected end, and the protection system. Therefore, this resistance should be at least 10 times the resistance of the current measurement device, preferably 100 times. In some bridge methods, the protection end and the measurement end have roughly the same potential, but the → standard resistors in the bridge are connected in parallel with the resistance between the unprotected end and the protection system. This resistor should be at least 10 times the standard resistor, preferably 100 times.

To ensure satisfactory operation of the equipment, the power supply and sample connection should be disconnected for a measurement first. At this point, the device should indicate the maximum resistance within its sensitivity range. If there are some standard resistors with known resistance values, they can be used to check whether the equipment is running well.

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。

體積電阻

在測試以前應使試樣具有電介質穩定狀態。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。

然后加上規定的直流電壓井同時開始記時。除非另有規定，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內不 能達到穩定狀態，則記錄體積電阻與電化時間的函數關系。

作為驗收試驗，按照有關規范的規定，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。

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體積電阻率與表面電阻的區別

體積電阻率和表面電阻是材料電學性能的兩個重要參數，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部導電性能的參數，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導電特性，與材料的成分、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，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（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（如保護環電極），確保電流僅通過材料內部，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     

體積電阻率：                                        

核心用途評估材料內部絕緣

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，說明內部絕緣性能優異；  

  - 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導電能力，是材料本征屬性的體現。 

表面電阻：反映材料表面的導電特性，易受環境因素和表面狀態影響。 

兩者在科研、工業質檢中常需同時測試，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）。