液體電阻率測試儀 測試準(zhǔn)備工作:
1、取被測液體(如:增塑劑)試樣50ml。
2、試樣應(yīng)在溫度23?2℃,相對濕度65?5%的條件下處理2小時(shí)以上。
液體電阻率測試儀 典型應(yīng)用
1.硫化橡膠體積、表面電阻率測定
2.測量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
3.測量防靜電材料的電阻及電阻率
4.測量計(jì)算機(jī)房用活動地板的系統(tǒng)電阻值
5.測量絕緣材料電阻(率)
6.光電二極管暗電流測量
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定
溫度影響
溫度對不同物質(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,電阻會因帶電粒子的活動力下降而隨溫度稍為上升。當(dāng)溫度升得更高,半導(dǎo)體會產(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。
技術(shù)參數(shù):
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(shù)字液晶顯示
4、內(nèi)置測試電壓10V、50V、100V、250V、500V、1000V
5、基本準(zhǔn)確度1%
6、使用環(huán)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(zhì)量約5KG
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(dāng)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(gè)檢流計(jì)或電子放大器或靜電計(jì)。
電橋法只需要一靈敏的電流檢測器作為零點(diǎn)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(yīng)在寬的電阻值范圍內(nèi)具有高的精密度和穩(wěn)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(wěn)定度和線性度。只要電壓是恒定的,電流的確切數(shù)值并不重要。
對于不大于1011Ω的電阻,可以按照11.1用檢流計(jì)采用伏特計(jì)一安培計(jì)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(jì)。
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(wěn)態(tài)測試過程(見11.1)。
現(xiàn)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(wěn)定度,且在需要時(shí)能使試樣短路并在電化前測量電流者,均可使用。
由于或多或少的體積電導(dǎo)總是要被包括到表面電導(dǎo)測試中去,因此不能而只能近似地測量表面電阻或表面電導(dǎo)。測得的值主要反映被測試樣表面污染的特性。而且試樣的電容率影響污染物質(zhì)的沉積,它們的導(dǎo)電能力又受試樣的表面特性所影響。因此,表面電阻率不是一個(gè)真正意義的材料特性,而是材料表面含有污染物質(zhì)時(shí)與材料特性有關(guān)的一個(gè)參數(shù)。
某些材料如層壓材料在表面層和內(nèi)部可能有很不同的電阻率,因此測量清潔的表面的內(nèi)在性能是有意義的。應(yīng)完整地規(guī)定為獲得一致的結(jié)果而進(jìn)行清潔處理的程序,并要記錄清潔過程中海劑或其他因素對于表面特性可能產(chǎn)生的影響。
表面電阻,特別是當(dāng)它較高時(shí),常以不規(guī)則方式變化,且通常非常依賴于電化時(shí)間。因此,測量時(shí)通常規(guī)定一分鐘的電化時(shí)間。
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(gè)電極之間的穩(wěn)態(tài)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(jì)。
注:除非另有規(guī)定,體積電阻是在電化一分鐘后測定。
體積電阻:
按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB1410標(biāo)準(zhǔn)中第11.1說明規(guī)定:在試樣表面加上規(guī)定的直流電壓后開始計(jì)時(shí),并在如下每個(gè)電化時(shí)間做一次測量:1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min.如果兩次連續(xù)測量得出同樣的結(jié)果,則可以結(jié)束試驗(yàn)并用這個(gè)電流值來計(jì)算體積電阻。作為驗(yàn)收試驗(yàn),按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定,使用一個(gè)固定的電化時(shí)間如1MIN后的電流值來計(jì)算體積電阻率。
表面電阻:
按照GB1410標(biāo)準(zhǔn)11.2中規(guī)定:應(yīng)在1MIN的電化時(shí)間后測量電阻,即使在此時(shí)間內(nèi)電流還沒有達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。
三電極它是由三個(gè)獨(dú)立的電極組成:
1.中心為圓柱體,直徑為50mm,標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定高度,但一般是40mm
2.圓柱體外為一圓環(huán),圓環(huán)內(nèi)徑為60mm,外徑為80mm,標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定高度,但一般是40mm
3.底為一平板,直徑為100mm的圓板.標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定厚度,但一般為5mm
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量方式。這些間接測量的效用取決于通過理論或經(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)殡妶鰪?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)可通過在特定應(yīng)用場合設(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(zhì)量的導(dǎo)電雜質(zhì),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(shí),樣本在普通實(shí)驗(yàn)室條件測試獲得的數(shù)值計(jì)算得出體積電阻,如果結(jié)果確實(shí)可疑,則應(yīng)考慮通常使用的測量設(shè)備的局限性。
6表面電阻或電導(dǎo)不能精確測量,只能近似測量,因?yàn)轶w積電阻或電導(dǎo)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(dāng)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(shí),此時(shí)表面電阻或電導(dǎo)可視為與材料性能相關(guān)。
主要特點(diǎn)
u 電阻測量范圍 1?104Ω ~1?1018 Ω;
u 電流測量范圍 2?10-4A ~1?10-16A;
u 體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高;
u 獨(dú)特的被測電阻、和流過電阻的電流雙顯示,使操作測量更加方便;
u 性能穩(wěn)定、讀數(shù)方便;
u 既能測電阻又能測電流;
u 測試電壓有六種選擇DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V;
u 使用操作簡便,在任何電阻量程和測試電壓下均直接讀顯示數(shù)字結(jié)果,免去要乘以一個(gè)系數(shù)的麻煩,使測量超高電阻就如用萬用表測量普通電阻一樣方便。
微分電阻
如電阻跟隨電壓及電流變動,則可定義微分電阻為:
dU
r=--
dI
微分電阻的單位仍為歐姆,惟微分電阻值與基本的電阻值并不一致。微分電阻值有可能因有關(guān)儀器的特性而出現(xiàn)負(fù)值,稱為負(fù)電阻。然而,基本電阻(即電壓與電流的商)永遠(yuǎn)為正值。
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(dǎo)體(semiconductors)。
總結(jié):常態(tài)下(由表可知)導(dǎo)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(dǎo)線等。銀的價(jià)格偏貴,因此銅用的為廣,幾乎所有應(yīng)用的導(dǎo)線都是銅制作的(精密儀器、特殊場合除外)。鋁線由于化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定容易氧化已被淘汰。由于鋁密度小,取材廣泛,且價(jià)格比銅便宜,被廣泛用于電力系統(tǒng)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(nèi)部包有一根鋼線,以提高強(qiáng)度。銀導(dǎo)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(diǎn)也有用金的,因?yàn)榻鸬幕瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,并不是因?yàn)槠潆娮杪市∷隆?/p>
電阻定律
導(dǎo)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(gè)規(guī)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(dǎo)線長度,S:繞制成電阻的導(dǎo)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(dǎo)線長度,國際單位制為米(m);
S——繞制成電阻的導(dǎo)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(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率。是描述材料性質(zhì)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(dǎo)體長度L,橫截面積S無關(guān),只與物體的材料和溫度有關(guān),有些材料的電阻率隨著溫度的升高而增大,有些反之。
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)測試儀
海綿泡沫壓陷硬度測驗(yàn)儀, 介質(zhì)損耗測試儀
海綿泡沫切割機(jī), 啞鈴制樣機(jī)
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。
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