絕緣電阻率測量儀  影響電阻率的外界因素

電阻率不僅與材料種類有關(guān)，而且還與溫度、壓力和磁場等外界因素有關(guān)。金屬材料在溫度不高時，ρ與溫度t(℃)的關(guān)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(shù)，與材料有關(guān)。錳銅的α約為1?10-1/℃(其數(shù)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(biāo)準(zhǔn)電阻。已知材料的ρ值隨溫度而變化的規(guī)律后，可制成電阻式溫度計來測量溫度。半導(dǎo)體材料的α一般是負(fù)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(dāng)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(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象，超導(dǎo)材料有廣泛的應(yīng)用前景。利用材料的ρ隨磁場或所受應(yīng)力而改變的性質(zhì)，可制成磁敏電阻或電阻應(yīng)變片，分別被用來測量磁場或物體所受到的機械應(yīng)力，在工程上獲得廣泛應(yīng)用。

絕緣電阻率測量儀  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(huán)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(nèi)，使液面剛好和環(huán)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(nèi)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(huán)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(yù)熱30分鐘，穩(wěn)定后調(diào)整儀器（調(diào)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(shù)平均值作為試驗樣品電阻指示值。

應(yīng)用

電阻率較低的物質(zhì)被稱為導(dǎo)體，常見導(dǎo)體主要為金屬，而自然界中導(dǎo)電性佳的是銀，其次為半導(dǎo)體，硅鍺。當(dāng)存在外電場時，金屬的自由電子在運動中不斷和晶格節(jié)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(dǎo)電的物質(zhì)如玻璃、橡膠等，電阻率較高，一般稱為絕緣體。介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)(如硅)則稱半導(dǎo)體。電阻率的科學(xué)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

應(yīng)滿足下例要求：

1、測試電壓范圍應(yīng)包括：100V~500V

2、測量范圍應(yīng)包括：1?106Ω~1?1017Ω

3、阻值大于1012Ω時，測量誤差應(yīng)小于?20%，阻值不大于1012Ω時，測量誤差應(yīng)小于?10%。

4、輸入接線的絕緣電阻應(yīng)大于儀器輸入電阻的100倍。

5、測試時試樣及測量導(dǎo)線應(yīng)有良好。

6、儀器應(yīng)定期進行校驗。

說明

1．電阻率ρ不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān)，還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在溫度變化不大的范圍內(nèi)：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(shù)。

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(tài)。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(zhì)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(dǎo)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(yīng)。導(dǎo)體沒有了電阻。

安全注意事項

1.使用前務(wù)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(fā)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(yán)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(yīng)盡可 能懸

空，不與外界物體相碰。

5.當(dāng)被測物絕緣電阻值高，且測量出現(xiàn)指針不穩(wěn)現(xiàn)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(nèi)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(nèi)，接 上測 量線。

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也有用金的，因為金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并不是因為其電阻率小所致。

應(yīng)滿足下例要求：

1、測試電壓范圍應(yīng)包括：100V~500V

2、測量范圍應(yīng)包括：1?106Ω~1?1017Ω

3、阻值大于1012Ω時，測量誤差應(yīng)小于?20%，阻值不大于1012Ω時，測量誤差應(yīng)小于?10%。

4、輸入接線的絕緣電阻應(yīng)大于儀器輸入電阻的100倍。

5、測試時試樣及測量導(dǎo)線應(yīng)有良好。

6、儀器應(yīng)定期進行校驗。

 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(wěn)態(tài)電流之商，不包括沿著試驗表面的電流，在兩電極上可能形成的極化忽略不計。

    注：除非另有規(guī)定，體積電阻是在電化一分鐘后測定。

  體積電阻率volume res~stivity

  在絕緣材料里的直流電場強度和穩(wěn)態(tài)電流密度之商，即單位體積內(nèi)的體積電阻。

  注；體積電阻率的Si單位是Ω。m。實際上也使用Ω?cm這一單位。

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.測量計算機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

使用方法

1接好電源線

    確保電源為220VAC/50Hz

2接通電源

    將電流電阻量程置于104檔,電壓量程置于10V，然后開機。

3調(diào)零

    在“Rx”兩端開路的情況下,調(diào)零使電流表的顯示為0000 .注意：在“Rx”兩端不開路，如接在電阻箱或被測量物體上時調(diào)零后測量會產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后在測試過程中不需再調(diào)零。 完畢后關(guān)機。

4連接線路

    接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好，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。然后開機。

5選擇合適的測量電壓

    電壓選擇開關(guān)在后面板，注意，在測試過程中不要隨意改動測量電壓，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;

6測試

    測量時從低檔位逐漸拔往高檔，每撥一次稍停留1～2秒以使觀察顯示數(shù)字， 當(dāng)被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置，當(dāng)測量儀器有顯示值時應(yīng)停下，當(dāng)前的數(shù)字乘以檔次即是被測電阻值。當(dāng)有顯示數(shù)字時不要再往更高次檔撥，否測儀器會過量程，機內(nèi)保護電路開始工作，儀器測量準(zhǔn)確度會下降。

7測試完畢將電阻電流量程拔至“104”檔，電壓量程調(diào)至10V后關(guān)閉電源

    每測量一次均應(yīng)將量程開關(guān)撥回到104“調(diào)零”檔的量程位置以免開機或測量端短路時而損壞儀器。6.8測量電流及1015Ω以上超高電阻的測量應(yīng)用測量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計算電阻的方法，詳見8.5節(jié)內(nèi)容。

8體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)換

在測試過程中，使用屏蔽箱在進行體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)換時，必須把電源關(guān)閉后進行檔位轉(zhuǎn)換，否則會導(dǎo)致電壓沖擊到主機無法顯示或損壞。

  表面電阻 surface resistance

    在試樣的其表面上的兩電極間所加電，玉與在規(guī)定的電化時間里流過兩電極問的電流之商，在兩電極上可能形成的極化忽略不計。

    注l：除非另有規(guī)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祥的一個表面層，但也包括流過試樣體積內(nèi)的成分。

  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(nèi)的表面電阻。面積的大小是不重要的。

    注：表面電阻率的Sl單位是Ω。實際上有時也用“歐每平方單位”來表示。

    電極 electrodes

    電極是具有一定形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)的與被測試樣相接觸的導(dǎo)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)。

北廣部分產(chǎn)品

 拉力材料試驗機（符合國標(biāo)GB/T1172-1999、GB/T2975-1998、GB/T10632-1989）

    硫化橡膠耐電壓強度試驗儀/符合國標(biāo)GB/T1408-2006、ASTMD149

　　體積表面電阻率測試儀/符合國標(biāo)GB/T1410-2006、ASTMD257-99

　　介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀/符合國標(biāo)GB/T1409-2006

　　塑料球壓痕硬度測試儀/符合國標(biāo)GB/T3398-2008

　　橡膠塑料摩擦磨損試驗機/符合國標(biāo)GB/T3960-1983

　　熱變形維卡溫度測定儀/符合國標(biāo)GB/T8802-2001

　　熔體流動速率測定儀/符合國標(biāo)GB/T3682-2000

　　水平垂直燃燒試驗儀/符合國標(biāo)GBGB/T5169.16-2002、ANSI/UL94

　　氧指數(shù)測定儀GB/T2406.2-2009GB/T2406.1-2008

    垂直燃燒試驗機符合國標(biāo)GB/T18380.11-2008

    塑料球壓痕硬度計（符合國標(biāo)GB/T3398-2008）