測定絕緣材料表面電阻率測量儀  表面電阻率和體積電阻率

　　(1)表面電阻率       沿試樣表面電流方向的直流電場強度與單位長度的表面?zhèn)鲗щ娏髦龋Q材料的表面電阻率，以符號ρm表示。板狀試樣的表面電阻率可按下式計算:

　　ρm=Rm[2π?ln(d2?d1)]

　　式中Rm—試樣表面電阻，即施加在試樣上的直流 電壓與電極間表面?zhèn)鲗щ娏髦?Ω);

　　d1—平板測量電極直徑(m);

　　d2—平板保護電極內(nèi)徑(m),

　　(2)體積電阻率         沿試樣體積電流方向的直流電場強度與電流密度之比，稱材料的體積電阻率，以符號ρv表示。板狀試樣的體積電阻率按下式計算：

　　ρv=RvAe/t

　　式中Rv—試樣體積電阻，即施加在試樣上的直流電壓與電極間的體積傳導電流之比(Ω)

　　Ae—平板測量電極的有效面積(m?) ;

　　t—試樣厚度(m)。

　　塑料的表面電阻率和體積電阻率按GB1410-78《固體電工絕緣材料絕緣電阻、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)試驗方法》側(cè)試。

就絕緣材料應用而言，體積電阻率更重要，下表為各種塑料的體積電阻率。

測定絕緣材料表面電阻率測量儀  符合標準：

GB/T 1410-2006《 固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法》

ASTM D257-99《絕緣材料的直流電阻或電導試驗方法》

GB/T 10581-2006 《絕緣材料在高溫下電阻和電阻率的試驗方法》

GB/T 1692-2008 《硫化橡膠 絕緣電阻率的測定》

GB/T 2439-2001《硫化橡膠或熱塑性橡膠 導電性能和耗散性能電阻率的測定》

GB/T 12703.4-2010 《紡織品 靜電性能的評定 第４部分：電阻率》

GB/T 10064-2006_《測定固體絕緣材料絕緣電阻的試驗方法》

測定絕緣材料表面電阻率測量儀  范圍：

1本試驗方法包含直流絕緣電阻，體積電阻和表面電阻的測量所用直流程序。通過該測量及樣本和電極的幾何尺寸，可以計算出電絕緣材料的體積電阻和表面電阻，同時還可以計算出相應的電導和電導率。

2這些試驗方法不適用于測量中等導電材料的電阻/電導。這些材料評估可采用試驗方法D4496。

3本標準描述了幾種可選擇的測量電阻（或電導）的普通備用方法。特殊材料科采用合適的標準ASTM試驗方法進行測試，這些特殊材料具有電壓應力范圍和有限起電時間，同時規(guī)定了樣本結(jié)構(gòu)和電極幾何形狀。這些個別特殊試驗方法將能更好得定義測量值的精度和偏差。

4本標準并沒有完全列舉所有的安全聲明，如果有必要，根據(jù)實際使用情況進行斟酌。使用本規(guī)范前，使用者有責任制定符合安全和健康要求的條例和規(guī)范，并明確該規(guī)范的使用范圍。

標準配置：

 1、儀器主機 一臺

 2、屏蔽箱一個

 3、試驗電極三個

 4、說明書一本

 5、電源線一條

 6、數(shù)據(jù)線三條

 7、合格證一份

 8、保修卡一份

使用條件

①環(huán)境溫度：0～40℃

②相對溫度：≤70%

③供電電流：交流220V?10%50Hz

參數(shù)

01電阻測量范圍1?104Ω ～1?1018Ω

 02電流測量范圍2?10-4Ａ ～1?10-16Ａ

 03顯 示 方 式數(shù)字液晶顯示

 04內(nèi)置測試電壓10V、50V、100V、250、500、1000V（任意切換）

 05基本準確度1% (*注)

 06使用環(huán)境溫度：0℃～40℃，相對濕度<80%

 07供電形式AC 220V，50HZ，功耗約5W

 08儀器尺寸285ｍｍ?245ｍｍ?120 mm

 09儀器質(zhì)量約5KG

測試電壓（V）

DC—10V

DC—50V

DC—100V

DC—500V

DC—1000V

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(guī)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(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樣的一個表面層，但也包括流過試樣體積內(nèi)的成分。

注意事項

儀器使用前請仔細閱讀以下內(nèi)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(diào)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(diào)零使電流表的顯示為0000。然后關(guān)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(guān)按鈕。從儀器后面板調(diào)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(shù)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(xù)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(shù)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(guān)閉電源。然后進行下一次測試。

8.應在“Rx”兩端開路時調(diào)零，一般一次調(diào)零后在測試過程中不需再調(diào)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。

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。

說明

①電阻率ρ不僅和導體的材料有關(guān)，還和導體的溫度有關(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屬性。

材料說明

A、通常,絕緣材料用于電氣系統(tǒng)的各部件相互絕緣和對地絕緣,固體絕緣材料還起機械支撐作用.一般希望材料有盡可能高的絕緣電阻,并具有合適的機械、化學和耐熱性能.

B、體積電阻班組可作為選擇絕緣材料的一個參數(shù),電阻率隨溫度和濕度的京戲化而顯著變化.體積電阻率的測量常常用來檢查絕緣材料是否均勻,或都用來檢測那些能影響材料質(zhì)量而又不能作其他方法檢測到的導電雜質(zhì).

C、當直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時,通過試樣的電流會指數(shù)式地衰減到一個穩(wěn)定值.電流隨時間的減小可能是由于電介質(zhì)極化和可動離子位移到電極所致.對于體積電阻小于10的10Ω.m

的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1min內(nèi)達到.因此,要經(jīng)過這個電化時間后測定電阻.對于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會持續(xù)幾分鐘、幾小時、幾天,因此需要用較長的電化時間.如果需要的話,可用體積電阻率與關(guān)系來描述材料的特性 .

D、由于體積電阻總是要被或多或少地包括到表面電阻的測試中去,因些近似地測量表面電阻,測得的表面電阻值主要反映被測試樣表面污染的程度.所以,表面電阻率不是表面材料本身特性的參數(shù),而是一個有關(guān)材料表面污染特性的參數(shù).

當表面電阻較高時,它常隨時間以不規(guī)則的方式變化.測量表面電阻通常都規(guī)定11min的電化時間.

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/d

Rs：表面電阻

L：電極長度mm

d：電極之間的間距mm

體積電阻率公式如下，從公式中可以看出，體積電阻率是跟試樣的厚度和電極的面積有關(guān)。

ρ=RvS/h，單位Ωm

Rv：體積電阻

S：電極面積

h：試樣厚度

電源

要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電油或一個整流穩(wěn)壓的電摞來提供。對電源的穩(wěn)定度要求是由電壓變化導致的電流變化與被測電流相比可忽略不計。

加到整個試樣上的試驗電壓通常規(guī)定為100V、250V、500V、1000 V、2500 V、5000 V, 10000 V 和15000 V。 常用的電壓是100V、500V和1000 V。

在某些情況下，試樣的電阻與施加電壓的極性有關(guān)

如果電阻是與極性有關(guān)的，則宜加以注明。取兩次電阻值的幾何平均值（對數(shù)算術(shù)平均值的反對數(shù)）作為結(jié)果。

由于試樣電阻可能與電壓有依存關(guān)系，因此應在報告中注明試驗電壓值。

體積電阻率

為測定體積電阻率，試樣的形狀不限，只要能允許使用第三電極來抵消表面效應引起的誤差即可。對于表面泄漏可忽略不計的試樣，測量體積電阻時可去掉保護，只要己證明去掉保護對結(jié)果的影響可忽略不計。

在被保護電極與保護電極之間的試樣表面上的間隙要有均勻的寬度，并且在表面泄漏不致于引起測量誤差的條件下間隙應盡可能的窄。lmm的間隙通常為切實可行的 小間隙。

圖2及圖3給出了三電極裝置的例子。在測量體積電阻時，電極1是被保護電極，電極2為保護電 極，電極3為不保護電極。被保護電極的直徑d1（圖2）或長度l1（圖3）應至少為試樣厚度h的10倍，通 常至少為25mm。不保護電極的直徑d4（或長度［4）和保護電極的外直徑d3（或保護電極兩外邊緣之間 的長度［3）應該等于保護電極的內(nèi)徑d2（或保護電極兩內(nèi)邊緣之間的長度lz）加上至少2倍的試樣厚度。

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，該裝置可以是一個檢流計或電子放大器或靜電計。

電橋法只需要一靈敏的電流檢測器作為零點指示器，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用檢流計采用伏特計一安培計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。

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，且在需要時能使試樣短路并在電化前測量電流者，均可使用。

配置：

　　主機一臺

　　屏蔽箱 電極一套

　　測試線五條

　　說明書 合格證 保修卡各一份

報告

報告應至少包括下述情況：

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。