廣西體積表面電阻率測試儀   使用注意事項

高阻測量一定要嚴格按使用方法步聚進行，否則有可能造成儀器永久損壞或電人。

1應在“Rx”兩端開路時調零（主機開機）

  如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零，但改變測量電壓后可能要重新調零。

2禁止將“Rx”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊

3在測試過程中不要隨意改動測量電壓，

  隨意改動測量電壓可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器，而且有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。

4測量時從低次檔逐漸拔往高次檔

  每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數字，當有顯示值時應停下，記錄當前的數字即是被測電阻值。若顯示“1”時，表示欠量程應往高次檔拔。直到有顯示數字時為止。當有顯示數字時不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機內有過電流保護電路)。除104Ω檔之外，當顯示低于1.99，表示過量程應換低檔!

5大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會有一定變化而引起數字變化

  由于本儀器的分辯率很高，因而會引起顯示值的末尾幾位數也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導電機理復雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數就夠了。

6接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分

    本儀表有二連根線:高壓線(紅)和微電流測試線。在使用時要注意高壓線，開機后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。

7測試過程中不能觸摸微電流測試端

  微電流測試端怕受到大電流或人體感應電壓及靜電的沖擊。所以在開機后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。

8在測量高阻時，應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽.

  在測量大于1010Ω以上時，為防止外界干擾面而引起讀數不穩。

9每次測量完時應將量程開關撥回“104”檔再進行下次測試

  在測量時應逐漸將量程開關撥到高阻檔，測量完時應將電流電阻量程、電壓量程開關撥回低檔。以確保下次開機時量程開關處在低阻量程檔。

廣西體積表面電阻率測試儀  技術參數：

1、電阻測量范圍1?104Ω ～1?1018Ω

2、電流測量范圍2?10-4A～1?10-16A

3、顯 示 方 式 數字液晶顯示

4、內置測試電壓10V、50V、100V、250V、500V、1000V

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、儀器尺寸285ｍｍ?245ｍｍ?120 mm

9、質量約5KG

工作原理

    根據歐姆定律，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統的高阻計的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。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，即電阻無窮大時，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。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。

    本儀器是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內部的大規模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結果經過A/D轉換后以數字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以，即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發生變化對其結果影響不大，其測量精度很高，從理論上講其誤差可以做到零，而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾

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精確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，測量精確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次具有高的精密度和穩定性。

    電流比較法的精確度取決于已知電阻器的精確度和電流測量裝置，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lO的11次方的電阻?？梢园凑?1．1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，則維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)。

    現已有測量高電阻的一些專門的線路和儀器。只要它們有足夠的精確度和穩定度，且在需要時能使試樣完全短路并在電化前測量電阻值，均可使用。

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

5. 保護

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

    })、  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觀。

    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三端網絡。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，任一測量端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。在所每顯況下，盈搜系統必須完善，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，均能被補償掉，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、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，保護端和測量端具有大致相同的電位，不過電橋中藥一拿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lO倍，最好為1 O0倍。

    為確保設備的操作令人滿意，直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國內指示出無窮大的電阻。如果有一些已知電阻值的標準電阻，則可用來檢查設備運行是否良好。

電源

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

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。

    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。

由于試樣電阻叮能與電壓有依存關系，因此應在報告中注明試驗電壓篋。

體積電阻率

    為測定體積電阻率，試樣的形狀不限。只要能允許使用第三電極來抵消表面效應引起的誤差即可。

對于表面泄漏可忽略不計的試樣，測量體積電阻時可去掉保護，只要已證明去掉保護對結果的影響可忽

略不計。   ．

    在被保護電極與保護電極之間的試樣表面上的間隙要有均勻的寬度，并且在表面的泄露不至于引起

測量誤差的條件下間隙應盡可能的窄。l mm的間隙通常為切實可行的最小間隙。

    圖2及圖3給出了三電極裝置的例子。在測量體積電阻時，電極1是被保護電極，電極2為保護電

極，電極3為不保護電極。被保護電極的直徑d。(圖2)或長度l1。)應至少為試樣厚度H的10倍。通

常至少為25mm。不保護電極的直徑以(或寬度L1)和保護電極的外直徑也(或保護電極外邊緣之間

的長度如L3應該等于保護電極的內徑以(或保護電極兩內邊緣之間的長度，2)加上至少2倍的試樣

厚度。

7．2表面電阻率

    為測定表面電阻率，試樣的形狀不限，只要允許使用三電極來抵消體積效應引起的誤差。推薦

使用圖2及圖3所示的三電極裝置。用電極l作為被保護電極。電極3作為保護電極。電極2作為不

保護電極。’可直接測量電極1和2之間表面間隙的電阻。這樣測得的電阻包括了電極l和2之間的表

面電阻和這兩個電極間的體積電阻。然而，對于很寬范圍的環境條件絕緣材料性能，當電極尺寸合適時。

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?電極的間隙寬度至少應為試樣厚度

的2倍，一般說來，]mm為切實可行的最小間隙。被保護電極尺寸d；<或長度z：)應至少為試樣厚度是

的10倍，通常至少為25 mm。    。

    也可以使用條形電極或具有合適尺寸的其他裝置。

    注：由于通過試樣內層的電流的影響，表面電阻率的計算值與試祥和電教的尺寸有很大的關系，因此，為了測定日寸

    可進行比較，推薦使用與圈2所示的電極裝置的尺寸相一致的試徉。其中d，=50 mm，d2。=60mm D3=80mm

三電極接線說明

    測量電阻可用二電極，一個接高壓電極，另一個接電流電極就行了，儀器的地線用于屏蔽用，在測量高電阻時要與屏蔽箱的地相接以防干擾。測量低電阻時可以不用。國家標準GB1410《 固體絕緣材料絕緣體積電阻率和表面電阻率試驗方 法》中推薦一種三電極測量方法：

它是由三個獨立的電極組成:

1.中心為圓柱體,直徑為50mm,標準中沒有規定高度，但一般是40mm

2.圓柱體外為一圓環,圓環內徑為60mm,外徑為80mm,標準中沒有規定高度，但一般是40mm

3.底為一平板,直徑為100mm的圓板.標準中沒有規定厚度，但一般為5mm

如果使用這種三電極測量材料表面電阻或體積電阻，可以按下圖接線：

4.測表面電阻：（電流流過被測量物體表面時測得的電阻）

儀器高壓輸出（紅）接圓環電極

儀器電流輸入端（芯線）接圓柱電極

儀器地（黑，屏蔽線）接圓盤電極

5.測體積電阻：（電流流過被測量物體體內時測得的電阻）

儀器高壓輸出（紅）接圓盤電極

儀器電流輸入端（芯線）接圓柱電極

儀器地（黑，屏蔽線）接圓環電極

    請將被測量材料放在圓盤電極上面，并且圓柱電極放在圓環電極的中間，先將屏蔽箱上的開關撥在中間0位置時，此時沒有高壓輸出，將屏蔽箱蓋好，然后再與儀器接線。

    如果開關是在左邊的Rv位置時，測量的是體積電阻Rv，此時電壓加在底下的圓盤電極上，電流從圓盤電極經被測量材料體內流到柱電極。

    如果開關是在右邊的Rs位置時，測量的是表面電阻Rs，此時圓環電極改變為電壓，圓盤電極為接線，電流從圓環電極經材料表面流到圓柱電極。

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