電子電器產品的絕緣電阻測量儀 本儀器既可測量超高電阻,又可測極微弱電流。采用了大規模集成電路技術,使儀器體積小、重量輕、準確度高。具有精度高、顯示迅速、穩定性好、讀數方便,適用于防靜電產品 如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計算機房防靜電活動地板等電阻值的檢驗以及絕緣材料和電子電器產品的絕緣電阻測量。本儀器除能測電阻外,還能直接測量電流如電子器件暗電流等。
電子電器產品的絕緣電阻測量儀 典型應用
1、測量絕緣材料電阻(率)
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、測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值
5、光電二極管暗電流測量
6、物理,光學和材料研究
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。
表面電阻surface resistance
在試樣的其表面上的兩電極間所加電壓與在規定的電化時間里流過兩電極間的電流之商,在兩電
極上可能形成的極化忽略不計。
注1:除 非 另 有 規 定 ,表 面 電 阻 是 在 電 化 一 分 鐘 后 測 定
注2通常電流主要流過試樣的一個表面層,但也包括流過試樣體積內的成分
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。
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。
應滿足下例要求:
1、測試電壓范圍應包括:100V~500V
2、測量范圍應包括:1?106Ω~1?1017Ω
3、阻值大于1012Ω時,測量誤差應小于?20%,阻值不大于1012Ω時,測量誤差應小于?10%。
4、輸入接線的絕緣電阻應大于儀器輸入電阻的100倍。
5、測試時試樣及測量導線應有良好。
6、儀器應定期進行校驗。
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
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。
符合標準
GB/T 1410-2006、GB 12014、GB/T 20991-2007、GB 4385-1995、GB 12158-2006、GB 4655-2003、GB/T 12703.4-2010、GB/T 12703.6-2010、GB 13348-2009、GB/T 15738-2008、GB/T 18044-2008、GB/T 18864-2002、GB/T 22042-2008、GB/T 22043-2008、GB/T 24249-2009、GB 26539-2011、GB/T 26825-2011、GB 50515-2010、GB 50611-2010、GJB 105-1998-Z、GJB 3007A-2009、GJB 5104-2004
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
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。
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。
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220V
100W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屬性。
在系統的保護端和被保護端之間存在的電解電勢,接觸電勢或熱電運勢較小時,均能補償掉,使它們在測量中不引起顯著誤差.
在電流測量中,由于被保護端和保護端之間的電阻與電流測量裝置并聯可能產生誤差,因此前者至少應為電流測量裝置輸入電阻的10倍,好為100倍.在電橋法測量中,保護端與測量端帶有大致相同的電位,但電橋中的一個標準電阻與不保護端和保護端之間的電阻并聯,因此,后者至少為標準電阻的10倍,好20倍.
在開始測試前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無窮大的電阻.可用一些已知值的標準電阻業檢查設備運行是否良好.
技術指標
1. 電阻測量范圍:1?104Ω ~1?1018Ω,分為十個量程。
2. 電流測量范圍為2?10-4A~1?10-16A
3. 全數字液晶屏顯示。
4. 準確度:準確度優于下表
量程有效顯示范圍20~30℃RH<80%
104 0.01~19.99 5%
105 0.01~19.99 5%
106 0.01~19.99 5%
107 0.01~19.99 5%
108 0.01~19.99 5%
109 0.01~19.99 5%
1010 0.01~19.99 5% 2字
1011 0.01~19.99 5% 2字
1012 0.01~19.99 5% 5字
1013 0.01~19.99 10% 5字
1014 0.01~19.99 10% 5字
1014以上0.01~19.99 10-15% 5字
超出有效顯示范圍時誤差有可能增加,測試電流準確度與電阻相同,測試電壓準確度為10%
5.使用環境:溫度-10℃~50℃ 相對濕度<90%。
6.測試電壓: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。?10%
7.供電形式: AC 220V,50HZ,功耗約10W。
8.儀器尺寸: 300mm?280mm?150 mm。
9.質量:約3.0KG。
電導率和電阻率之間聯系和關系?
電阻率:是用來表示各種物質電阻特性的物理量。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。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。
電導率:水的導電性即水的電阻的倒數,通常用它來表示水的純凈度。
電導率是物體傳導電流的能力。電導率測量儀的測量原理是將兩塊平行的極板,放到被測溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(通常為正弦波電壓),然后測量極板間流過的電流。根據歐姆定律,電導率(G)--電阻(R)的倒數,是由電壓和電流決定的。
電導率的基本單位是西門子(S),原來被稱為姆歐,取電阻單位歐姆倒數之意。因為電導池的幾何形狀影響電導率值,標準的測量中用單位電導率S/cm來表示,以補償各種電極尺寸造成的差別。單位電導率(C)簡單的說是所測電導率(G)與電導池常數(L/A)的乘積.這里的L為兩塊極板之間的液柱長度,A為極板的面積。
=ρl=l/σ
(1)定義或解釋 電阻率的倒數為電導率。σ=1/ρ(2)單位:在國際單位制中,電導率的單位是西門子/米。(3)說明 電導率的物理意義是表示物質導電的性能。電導率越大則導電性能越強,反之越小。
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。
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