塑料薄膜表面電阻率試驗機  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。BEST121型數字高阻計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。

塑料薄膜表面電阻率試驗機  典型應用

1．測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值

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、測量絕緣材料電阻(率)

5、光電二極管暗電流測量

6、物理,光學和材料研究

注意事項

儀器使用前請仔細閱讀以下內容，否則將造成儀器損壞或電擊情況。

1.檢查儀器后面板電壓量程是否置于10V檔，電流電阻量程是否置于104檔。

2.接通電源調零，（注意此時主機不得與屏蔽箱線路連接）在“Rx”兩端開路的情況下，調零使電流表的顯示為0000。然后關機。

3.將待測試樣平鋪在不保護電極正中央，然后用保護電極壓住樣品，再插入被保護電極（不保護電極、保護電極、被保護電極應同軸且確認電極之間無短路）。

4.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，

5.接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好。量程置于104檔，打開主機后面板電源開關按鈕。從儀器后面板調電壓按鈕到所要求的測量電壓。(比如：GBT 1692-2008 硫化橡膠 絕緣電阻率的測定 標準中注明要求在500V電壓進行測定，那么電壓就要升到500V)

6.電流電阻量程按鈕從低檔位逐漸撥高檔，每撥一次停留1-2秒觀察顯示數字，當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置。測量儀器有顯示值時應停下，在1min的電化時間后測量電阻，當前的數字乘以檔次即是被測電阻。

7.測試完畢先將量程撥至（104）檔，然后將測量電壓撥至10V檔， 后將測試按鈕撥到中央位置后關閉電源。然后進行下一次測試。

8.應在“Rx”兩端開路時調零，一般一次調零后在測試過程中不需再調零。

9.禁止將“RX”兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊。

10.不得在測試過程中不要隨意改動測量電壓。

11.測量時從低次檔逐漸撥往高次檔。

12.接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分。

13.不得測試過程中不能觸摸微電流測試端。

14.在測量高阻時，應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽。

15.嚴禁在試測過程隨意改變電壓量程及在通電過程中打開主機。

16.嚴禁電流電阻量程未在104檔及電壓在10V檔，更換試樣。

附件：

1.一年固保書及中文操作說明書各一份

2.電源線一條

3.測量線三根（屏蔽線、測試接線、接地線）

4.屏壁箱一個

5.固體電極一套

使用說明

（一）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。

（二）準備工作：

1、取被測液體（如：增塑劑）試樣50ml。

2、試樣應在溫度23?2℃，相對濕度65?5%的條件下處理2小時以上。

（三）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。

（四）計算方法：

按式（1）計算體積電阻系數（pv）,計算結果取二位有效數字。

（五）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

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。

典型應用

1 測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值

按照國家標準GB4386-84《防靜電膠底鞋（靴）、導電膠底鞋（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，導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將鞋洗干凈，其溫濕度的要求及放置時間同上。測量環境要求為：溫度：10℃ ～ 40℃相對濕度為40% ～ 70%。 由于HEST121型數字表面、體積電阻率測定儀是內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，測試完畢將開關撥回104檔。

    根據上述測試的結果，根據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，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的標準或有關資料。

3. 測量計算機房用活動地板的系統電阻值

    按照國家標準ＧＢ6650-86《計算機房用活動地板技術條件》。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，測量時應采取屏蔽措施，以免讀數不穩甚至無法測量。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。

參數：

1、電阻測量范圍： 0.01?104Ω ～1?1018Ω。

2、電流測量范圍： 2?10-4A～1?10-16A

3、顯 示 方 式：液晶、電阻、電流雙顯示

4、內置測試電壓： 10V 、50V、100V、250V、500V、1000V（任意切換）；

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、全自動測量、體積小、重量輕、準確度高，電阻、電流雙顯示，性能好穩定、讀數方便

9、所有測試電壓(10V/50V/100/250/500/1000V) 測試時電阻結果直讀

電阻定律

導體的電阻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，這個規律就叫電阻定律(law of resistance)，公式為R=ρL/S 。其中ρ：制成電阻的材料的電阻率，L：繞制成電阻的導線長度，S：繞制成電阻的導線橫截面積，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——繞制成電阻的導線長度，國際單位制為米（m)；

S——繞制成電阻的導線橫截面積，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平方毫米的導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。是描述材料性質的物理量。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。與導體長度L，橫截面積S無關，只與物體的材料和溫度有關，有些材料的電阻率隨著溫度的升高而增大，有些反之。

溫度影響

溫度對不同物質的電阻值均有不同的影晌。

導電體在接近室溫的溫度，良導體的電阻值，通常與溫度成線性關系：

ρ=ρ0(1 αt)

上式中的a 稱為電阻的溫度系數。

未經摻雜的半導體的電阻隨溫度升高而下降：

有摻雜的半導體變化較為復雜。當溫度從絕對零度上升，半導體的電阻先是減少，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，半導體會產生新的載體 （和未經摻雜的半導體一樣） ，原有的載體 （因滲雜而產生者） 重要性下降，于是電阻會再度下降。

絕緣體和電解質絕緣體和電解質的電阻與溫度的關系一般不成比例，而且不同物質有不同的變化，故不在此列出概括性的算式。

應用范圍：

a    材料高阻測試測量如防靜電產品（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）電阻值的檢測；

b    材料體積電阻(率)和表面電阻(率)測量；

c    電化學和材料測試,以及物理,光學和材料研究;

d    微弱電流測量如光電效應和器件暗電流測量。

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，即單位面積內的表面電阻。面積的大

小是不重要的。

 注:表 面 電 阻 率 的 S1單 位 是 Q。實 際 上 有 時 也 用 “歐 每 平 方 單 位 ”來 表 示 。

標準：GB/T 1410-2006《 塑料薄膜電阻率測定儀固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》

 GB/T 1410-2006本標準規定了固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率的試驗方法。這些試驗方法包括對固體絕緣材料體積電阻和表面電阻的測定程序及體積電阻率和表面電阻率的計算方法

 體積電阻和表面電阻的試驗都受到下列因素影響:施加電壓的大小和時間;電極的性質和尺寸;在

試樣處理和測試過程中周圍大氣條件和試樣的溫度、濕度。

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。

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。