體積表面電阻率測定儀  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：

體積表面電阻率測定儀  有摻雜的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜。當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。

儀器測量常見問題

9.1為什么在測量同一物體時用不同的電阻量程有不同的讀數(shù)？

    這是因為測量電阻時為防止過電壓損壞儀器，如果出現(xiàn)過量程時儀器內(nèi)保護電路開始工作，將測試電壓降下來以保護機內(nèi)放大器。在不同的電壓下測量同一物體會有不同的結(jié)果。而且當測量電阻時若讀數(shù)小于199，既只為三位數(shù)且di一位數(shù)為1時，其準確度要下降。所以在測量電阻時當di一次讀數(shù)從1變?yōu)槟骋蛔x數(shù)時，不應(yīng)再往更高的量程扭開關(guān)以防對儀器造成過大的電流沖擊。在實際使用時，即讀數(shù)位數(shù)多的比讀數(shù)位數(shù)少的準確度高。

9.2為什么測量一些物體的電流時用不同的量程也會出現(xiàn)測出結(jié)果相差較大？

    這是因為一般物體輸出的電流不是恒定流，而儀器有一定內(nèi)阻，若在儀器上所選量程的內(nèi)阻過大以至于在儀器上的電壓降影響被測物體的輸出電流時會造成測量誤差。一般電流越小的量程內(nèi)阻越高，所以在測量電流時應(yīng)選用電流大的量程。在實際使用時即只要電流表有讀數(shù)時，讀數(shù)位數(shù)少的小的比讀數(shù)位數(shù)多的準確度高。

9.3為什么測量時儀器的讀數(shù)總是不穩(wěn)？

    一般的材料其導(dǎo)電性不是嚴格像標準電阻樣在一定的電壓下有很穩(wěn)定的電流，有很多材料特別是防靜電材料其導(dǎo)電性不符合歐姆定律，所以在測量時其讀數(shù)不穩(wěn)。

    這不是儀器的問題，而是被測量物體的性能決定的。有的標準規(guī)定以測量1分鐘時間的讀數(shù)為準。通常在測量高電阻或微電流時測量準確度因重復(fù)性不好，對測量讀數(shù)只要求2位或3位。另外在測量大電阻時如果屏蔽不好也會因外界的電磁信號對儀器測量結(jié)果造成讀數(shù)不穩(wěn)。

9.4為什么測量完畢時一定要將量程開關(guān)再撥到104檔后才能關(guān)電源？

    這是因為在測量時被測物體及儀器輸入端都有一定的電容，這個電容在測量時已被充電到測量電時的電壓值，如果儀器不撥到104擋后關(guān)電源這個充電后的電容器會對儀器內(nèi)的放大器放電而造成儀器損壞。當被測量物體電容越大，測試電壓越高時，電容器所儲藏的電能越大，更容易損壞儀器，特別是在電阻的高量程或電流的低量程時因儀器非常靈敏，儀器過載而損壞的可能性更大。所以一定要將量程開關(guān)再撥到104擋后才能關(guān)電源。

9.5為什么在測量電阻過程中不要改變對被測物的測試電壓？

    在測量電阻過程中如果改變對被測物的測試電壓，無論電壓變高或變低時都將會產(chǎn)生大脈沖電流，這個大的電流很有可能使儀器過量程甚至更損壞儀器。另一方面如果電壓突然變化也會通過被測量物體的（分布）電容放電或反向放電對測量儀器造成沖擊而損壞儀器。有的物體的耐壓較低，當您改變測量電壓時有右能擊穿而產(chǎn)生大電流損壞儀器。如果要改變測量電壓，在確保被測量物體不會因電壓過高擊穿時，要先將量程開關(guān)撥到104檔后關(guān)閉電源，再從儀器后面板調(diào)整到所要求的電壓。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。

9.6為什么測量完畢要將電壓量程開關(guān)再撥到10V檔后關(guān)閉電源？

    這是因為機內(nèi)的電容器充有很高的電壓（zui高電壓達1200V以上），這些電容器的所帶的電能保持較長的時間，如果將電壓量程開關(guān)再撥到10V檔后關(guān)閉電源，則會將機內(nèi)的高壓電容器很快放電，不會在測量的高壓端留有很危險的電壓造成電擊。如果僅撥電源線而不是將電壓調(diào)至10V檔，雖然斷了電源，但機內(nèi)高壓電容器還有會因長時間保持很高的電壓，將會對人員或其它物體造成電擊或損壞。在儀器有問題時也不要隨便打開機箱因機內(nèi)高壓造成電擊，要將儀器找專業(yè)技術(shù)人員或寄回廠家修理。

雜散電勢的消除：在絕緣電阻測量電路中，可能存在某些雜散電勢，如熱電勢、電解電勢、接觸電勢等，其中影響最大的為電解電勢。用高阻計測量表面潮濕的試樣的體積電阻時，測量極與保護極間可產(chǎn)生20mv的電勢。試驗前應(yīng)檢查有無雜散電勢。可根據(jù)試樣加壓前后高阻計的二次指示是否相同來判斷有無雜散電勢。如相同，證明無雜散電勢；否則應(yīng)當尋找并排除產(chǎn)生雜散電勢的根源，才能進行測量。

體積電阻率

為了測業(yè)體積電阻率,使用的保護系統(tǒng)應(yīng)能抵消由表面電流引起的誤差.對表面泄漏可忽略的試樣,在測量體積電阻時可以去掉保護.在被保護電極與保護電極之間的試樣表面上的間隙寬度要均勻,并且在表面泄漏不致引起測量誤差的條件下間隙應(yīng)盡可能窄,實際使用時最小為1MM.表面電阻率為測定表面電阻率,使用的保護系統(tǒng)應(yīng)盡可能地抵消體積電阻引起的影響。

表面電阻，表面電阻率和體積電阻均可以使用ACL-800 儀器測出，而體積電阻率則需要計算得出。1.表面電阻率公式如下，從公式中可以看出，表面電阻率是跟被測面的大小是沒有關(guān)系的，測試值與測試儀器電極的長度與電極間距有關(guān)。ρ=RsL/dRs：表面電阻L：電極長度mmd：電極之間的間距mm

報告

報告應(yīng)至少包括下述情況：

a) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）關(guān)于材料的說明和標志（名稱、等級、顏色、制造商等）；

b) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）試樣的形狀和尺寸；

c) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）電極和保護裝置的形式、材料和尺寸；

d) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）試樣的處理（清潔、預(yù)干燥、處理時間、濕度和溫度）等；

e) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）試驗條件（試樣溫度、相對由度）；

f) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）測量方法；

g) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）施加電壓；

h) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）體和、電阻率（需要時）；

注1：當規(guī)定了一個固定的電化時間時，注明此時間，給出個別值，并報告中值作為體積電阻率。

注2 ： 當在不同的電化時間后測試時，應(yīng)按如下要求報告：

當在相同的電化時間里試樣達到一個穩(wěn)定狀態(tài)肘，給出個別值，并報告中值作為體積電阻率。在這個電化時間里有某些試樣不能達到穩(wěn)定狀態(tài)，則報告不能達到穩(wěn)定狀態(tài)的試樣數(shù)，并分別地給出它們的結(jié)果。當測試結(jié)果取決于電化時間時，則報告它們之間的關(guān)系，例如．以圖的形式或給出在電化Imin、10min和100min后的體積電阻率的中值。

i) 表面電阻率（需要時）：

給出電化時間為1 min的個別值，并報告其中值作為表面電阻率。

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(guī)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(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12 "m。實際上也使用 fE " cm這一單位。

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(fā)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(dǎo)體材料溫度升高時材料的電阻率會增大（有些材料則表現(xiàn)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(shè)計光控電路以及光的測量和光電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域。

典型應(yīng)用

1 測量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值

按照國家標準GB4386-84《防靜電膠底鞋（靴）、導(dǎo)電膠底鞋（靴）電阻值測量方法》防靜電鞋的電阻值必須為0.5.?105Ω1.0?108Ω范圍內(nèi)，導(dǎo)電鞋的電阻值必須不大于1.5X105歐姆.不僅制造廠在出廠時必須按這一標準檢驗，合格后才能出廠，在工廠使用過程中也必須按這一標準進行定期檢驗，合格后才能穿用。    

制造廠測量新鞋的電阻值時，應(yīng)將硫化后有新鞋放置24小時以上，然后在測量所要求的溫度、濕度環(huán)境中放置2小時以后才能進行測量。使用單位在定期檢測時應(yīng)將鞋洗干凈，其溫濕度的要求及放置時間同上。測量環(huán)境要求為：溫度：10℃ ～ 40℃相對濕度為40% ～ 70%。 由于HEST121型數(shù)字表面、體積電阻率測定儀是內(nèi)部同時測量電壓和電流，且直接顯示出電阻值，所以不必另外使用電壓表和電流表以及計算電阻值。

通常測試防靜電鞋只用106、107、108Ω檔，測試完畢將開關(guān)撥回104檔。

    根據(jù)上述測試的結(jié)果，根據(jù)標準來確定被測鞋是否合格或能否穿用。    

2. 測量防靜電材料的電阻及電阻率

    一般防靜電材料的電阻值在105 Ω～1010 Ω左右的范圍內(nèi)，其測量電極可采用三電極或二電極，其具體測量方法可參照有關(guān)的標準或有關(guān)資料。

3. 測量計算機房用活動地板的系統(tǒng)電阻值

    按照國家標準ＧＢ6650-86《計算機房用活動地板技術(shù)條件》。采用該標準的電極（也可用三電極中的主電極）測量。

4. 測量絕緣材料電阻(率)

    絕緣材料如塑料（聚乙稀，聚氯乙稀，尼龍等）橡膠等的電阻率很高，測量時應(yīng)采取屏蔽措施，以免讀數(shù)不穩(wěn)甚至無法測量。測量時可采用三電極。具體方法可參照國家標準GB1410。

5. 測量電流及1014Ω以上超高電阻的測量    

    當測量超過1014Ω以上的超高電阻時,可以通過測量電流的方法,然后用歐姆

定律求出超高電阻值。測量電流與測量電阻的方法基本相同， 

例如：電流表頭顯示讀數(shù)為1.234，量程位置處在10－8，則電流為 I=1.234?10-8  A

利用歐姆定律

    V

R= ---

    I

可以計算出電阻值。利用測量電流的方法可測量超過1014Ω以上的超高電阻1015～1018Ω。

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(dǎo)組合了體積和表面電阻或電導(dǎo)，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(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)驗研究確立的相關(guān)度。表面電阻的降低可導(dǎo)致因為電場強度降低而發(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，同時報告，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)計某個絕緣體使用的電阻和尺寸數(shù)據(jù)計算得出。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，同時在設(shè)計工作條件時，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，樣本在普通實驗室條件測試獲得的數(shù)值計算得出體積電阻，如果結(jié)果確實可疑，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，因為體積電阻或電導(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(dǎo)可視為與材料性能相關(guān)。

電導(dǎo)率儀和電阻率儀之間的單位換算

1、電導(dǎo)率儀就是電阻率的倒數(shù)是電導(dǎo)率，單位是西門子/m，1西門子＝1/Ω 電導(dǎo)的單位用姆歐又稱西門子。用S表示，由于S單位太大。常采用毫西門子 1uS/cm=0.001mS/m ；1000uS/cm=1mS/m 。

2、電阻率儀的單位是Ω?cm，即歐姆厘米。

電阻率的倒數(shù)就是電導(dǎo)率，它們之間的關(guān)系成倒數(shù)關(guān)系。很容易被人理解。電導(dǎo)率：水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù)，通常用它來表示水的純凈度。

電阻率:用來表示各種物質(zhì)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(dǎo)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。

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