固體材料直流電阻率測試儀 使用條件
①環境溫度:0~40℃
②相對溫度:≤70%
③供電電流:交流220V?10%50Hz
固體材料直流電阻率測試儀 標準配置:
1、測試儀器 1臺
2、.電源線 1條
3、測試電極 1套
4、使用說明書 1份
5、測試主機 1臺
6、出廠測試報告 1份
7、上位機連接線 1條
8、屏蔽箱 1個
9、測試夾 1套
10、232數據串口組件1套
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。
表面電阻率surface resistivity
在絕緣材料的表面層里的直流電場強度與線電流密度之商,即單位面積內的表面電阻。面積的大
小是不重要的。
注:表 面 電 阻 率 的S1單 位 是Q。實 際 上 有 時 也 用“歐 每 平 方 單 位”來 表 示 。
標準:GB/T 1410-2006《 塑料薄膜電阻率測定儀固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》
GB/T 1410-2006本標準規定了固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率的試驗方法。這些試驗方法包括對固體絕緣材料體積電阻和表面電阻的測定程序及體積電阻率和表面電阻率的計算方法
體積電阻和表面電阻的試驗都受到下列因素影響:施加電壓的大小和時間;電極的性質和尺寸;在
試樣處理和測試過程中周圍大氣條件和試樣的溫度、濕度。
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)
北廣電性能產品:
體積表面積電阻率測試儀、電壓擊穿試驗儀、介電強度試驗儀,耐電壓擊穿試驗儀,介電常數與介質損耗測試儀。
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。
應用
電阻率較低的物質被稱為導體,常見導體主要為金屬,而自然界中導電性佳的是銀,其次為半導體,硅鍺。當存在外電場時,金屬的自由電子在運動中不斷和晶格節點上做熱振子的正離子相碰撞,使電子運動受到阻礙,因而就具有了一定的電阻。其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等,電阻率較高,一般稱為絕緣體。介于導體和絕緣體之間的物質(如硅)則稱半導體。電阻率的科學符號為ρ(Rho)。 已知物體的電阻,可由電阻率ρ、長度l與截面面積A計算:ρ=RA/I,在該式中, 電阻R單位為歐姆,長度l單位為米,截面面積A單位為平方米,電阻率ρ單位為歐姆?米
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。
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。
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。
6、測量方法和度
6.1方法
測量高電阻常用的方法是直接法或比較法。
直接法是測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。
伏安法需要一適當精度的伏特表,但該方法的靈敏度和度主要取決于電流測量裝置的性能,該裝置可以是一個檢流計或電子放大器或靜電計。
電橋法只需要一靈敏的電流檢測器作為零點指示器,測量度主要取決于已知的橋臂電阻器,這些橋臂電阻應在寬的電阻值范圍內具有高的精密度和穩定性。
電流比較法的度取決于已知電阻器的度和電流測量裝置,包括與它相連的測量電阻器的穩定度和線性度。只要電壓是恒定的,電流的確切數值并不重要。
對于不大于1011Ω的電阻,可以按照11.1用檢流計采用伏特計一安培計法來測定其體積電阻率。 對于較高的電阻,則推薦使用直流放大器或靜電計。
在電橋法中,不可能直接測量短路試樣中的電流(見11.1)。
利用電流測量裝置的方法可以自動記錄電流,以簡化穩態測試過程(見11.1)。
現己有測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定度,且在需要時能使試樣短路并在電化前測量電流者,均可使用。
power supply
Require a very stable DC voltage source. This can be provided by storing oil or a rectifier stabilized stack of electricity. The stability requirement for the power supply is that the current variation caused by voltage changes can be ignored compared to the measured current.
The test voltage applied to the entire sample is usually specified as 100V, 250V, 500V, 1000V, 2500V, and 5000V, 10000 V and 15000 V. The commonly used voltages are 100V, 500V, and 1000V.
In some cases, the resistance of the sample is related to the polarity of the applied voltage
If the resistance is polarity dependent, it should be noted. Take the geometric mean of two resistance values (the inverse of the logarithmic arithmetic mean) as the result.
Due to the possible dependence of sample resistance on voltage, the test voltage value should be indicated in the report.
6. Measurement methods and degrees
6.1 Method
The commonly used methods for measuring high resistance are direct method or comparative method.
The direct method is to measure the DC voltage applied to the sample and the current flowing through it (volt ampere method) to obtain the unknown resistance.
The comparative method is to determine the ratio between the unknown resistance of the sample in the bridge circuit and the known resistance of the resistor, or to compare the current passing through these two resistors at a fixed voltage.
Appendix A provides examples to describe these principles.
The volt ampere method requires a voltmeter of appropriate accuracy, but the sensitivity and accuracy of this method mainly depend on the performance of the current measuring device, which can be a galvanometer, electronic amplifier, or electrostatic meter.
The bridge method only requires a sensitive current detector as a zero point indicator, and the measurement accuracy mainly depends on the known bridge arm resistors, which should have high precision and stability over a wide range of resistance values.
The degree of current comparison method depends on the known degree of the resistor and the current measuring device, including the stability and linearity of the measuring resistor connected to it. As long as the voltage is constant, the exact value of the current is not important.
For resistors not exceeding 1011 Ω, the volume resistivity can be measured using a voltmeter ammeter method according to 11.1. For higher resistance, it is recommended to use a DC amplifier or an electrostatic meter.
In the bridge method, it is not possible to directly measure the current in the short-circuit specimen (see 11.1).
The method of using a current measuring device can automatically record the current to simplify the steady-state testing process (see 11.1).
There are now some specialized circuits and instruments for measuring high resistance. As long as they have sufficient degree and stability, and can short-circuit the sample and measure the current before electrification when needed, they can be used.
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)。
使用條件
①環境溫度:0~40℃
②相對溫度:≤70%
③供電電流:交流220V?10%50Hz
標準配置:
1、測試儀器 1臺
2、.電源線 1條
3、測試電極 1套
4、使用說明書 1份
5、測試主機 1臺
6、出廠測試報告 1份
7、上位機連接線 1條
8、屏蔽箱 1個
9、測試夾 1套
10、232數據串口組件1套
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。
表面電阻率surface resistivity
在絕緣材料的表面層里的直流電場強度與線電流密度之商,即單位面積內的表面電阻。面積的大
小是不重要的。
注:表 面 電 阻 率 的S1單 位 是Q。實 際 上 有 時 也 用“歐 每 平 方 單 位”來 表 示 。
標準:GB/T 1410-2006《 塑料薄膜電阻率測定儀固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》
GB/T 1410-2006本標準規定了固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率的試驗方法。這些試驗方法包括對固體絕緣材料體積電阻和表面電阻的測定程序及體積電阻率和表面電阻率的計算方法
體積電阻和表面電阻的試驗都受到下列因素影響:施加電壓的大小和時間;電極的性質和尺寸;在
試樣處理和測試過程中周圍大氣條件和試樣的溫度、濕度。
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)
北廣電性能產品:
體積表面積電阻率測試儀、電壓擊穿試驗儀、介電強度試驗儀,耐電壓擊穿試驗儀,介電常數與介質損耗測試儀。
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。
應用
電阻率較低的物質被稱為導體,常見導體主要為金屬,而自然界中導電性佳的是銀,其次為半導體,硅鍺。當存在外電場時,金屬的自由電子在運動中不斷和晶格節點上做熱振子的正離子相碰撞,使電子運動受到阻礙,因而就具有了一定的電阻。其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等,電阻率較高,一般稱為絕緣體。介于導體和絕緣體之間的物質(如硅)則稱半導體。電阻率的科學符號為ρ(Rho)。 已知物體的電阻,可由電阻率ρ、長度l與截面面積A計算:ρ=RA/I,在該式中, 電阻R單位為歐姆,長度l單位為米,截面面積A單位為平方米,電阻率ρ單位為歐姆?米
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。
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。
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。
6、測量方法和度
6.1方法
測量高電阻常用的方法是直接法或比較法。
直接法是測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。
伏安法需要一適當精度的伏特表,但該方法的靈敏度和度主要取決于電流測量裝置的性能,該裝置可以是一個檢流計或電子放大器或靜電計。
電橋法只需要一靈敏的電流檢測器作為零點指示器,測量度主要取決于已知的橋臂電阻器,這些橋臂電阻應在寬的電阻值范圍內具有高的精密度和穩定性。
電流比較法的度取決于已知電阻器的度和電流測量裝置,包括與它相連的測量電阻器的穩定度和線性度。只要電壓是恒定的,電流的確切數值并不重要。
對于不大于1011Ω的電阻,可以按照11.1用檢流計采用伏特計一安培計法來測定其體積電阻率。 對于較高的電阻,則推薦使用直流放大器或靜電計。
在電橋法中,不可能直接測量短路試樣中的電流(見11.1)。
利用電流測量裝置的方法可以自動記錄電流,以簡化穩態測試過程(見11.1)。
現己有測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定度,且在需要時能使試樣短路并在電化前測量電流者,均可使用。
power supply
Require a very stable DC voltage source. This can be provided by storing oil or a rectifier stabilized stack of electricity. The stability requirement for the power supply is that the current variation caused by voltage changes can be ignored compared to the measured current.
The test voltage applied to the entire sample is usually specified as 100V, 250V, 500V, 1000V, 2500V, and 5000V, 10000 V and 15000 V. The commonly used voltages are 100V, 500V, and 1000V.
In some cases, the resistance of the sample is related to the polarity of the applied voltage
If the resistance is polarity dependent, it should be noted. Take the geometric mean of two resistance values (the inverse of the logarithmic arithmetic mean) as the result.
Due to the possible dependence of sample resistance on voltage, the test voltage value should be indicated in the report.
6. Measurement methods and degrees
6.1 Method
The commonly used methods for measuring high resistance are direct method or comparative method.
The direct method is to measure the DC voltage applied to the sample and the current flowing through it (volt ampere method) to obtain the unknown resistance.
The comparative method is to determine the ratio between the unknown resistance of the sample in the bridge circuit and the known resistance of the resistor, or to compare the current passing through these two resistors at a fixed voltage.
Appendix A provides examples to describe these principles.
The volt ampere method requires a voltmeter of appropriate accuracy, but the sensitivity and accuracy of this method mainly depend on the performance of the current measuring device, which can be a galvanometer, electronic amplifier, or electrostatic meter.
The bridge method only requires a sensitive current detector as a zero point indicator, and the measurement accuracy mainly depends on the known bridge arm resistors, which should have high precision and stability over a wide range of resistance values.
The degree of current comparison method depends on the known degree of the resistor and the current measuring device, including the stability and linearity of the measuring resistor connected to it. As long as the voltage is constant, the exact value of the current is not important.
For resistors not exceeding 1011 Ω, the volume resistivity can be measured using a voltmeter ammeter method according to 11.1. For higher resistance, it is recommended to use a DC amplifier or an electrostatic meter.
In the bridge method, it is not possible to directly measure the current in the short-circuit specimen (see 11.1).
The method of using a current measuring device can automatically record the current to simplify the steady-state testing process (see 11.1).
There are now some specialized circuits and instruments for measuring high resistance. As long as they have sufficient degree and stability, and can short-circuit the sample and measure the current before electrification when needed, they can be used.
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)。
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