体积表面电阻率测试仪

体积表面电阻率测试仪  材料说明

A、通常,绝缘材料用于电气系统的各部件相互绝缘和对地绝缘,固体绝缘材料还起机械支撑作用.一般希望材料有尽可能高的绝缘电阻,并具有合适的机械、化学和耐热性能.

B、体积电阻班组可作为选择绝缘材料的一个参数,电阻率随温度和湿度的京戏化而显著变化.体积电阻率的测量常常用来检查绝缘材料是否均匀,或都用来检测那些能影响材料质量而又不能作其他方法检测到的导电杂质.

C、当直流电压加到与试样接触的两电极间时,通过试样的电流会指数式地衰减到一个稳定值.电流随时间的减小可能是由于电介质极化和可动离子位移到电极所致.对于体积电阻小于10的10Ω.m

的材料,其稳定状态通常在1min内达到.因此,要经过这个电化时间后测定电阻.对于电阻率较高的材料,电流减小的过程可能会持续几分钟、几小时、几天,因此需要用较长的电化时间.如果需要的话,可用体积电阻率与关系来描述材料的特性.

D、由于体积电阻总是要被或多或少地包括到表面电阻的测试中去,因些近似地测量表面电阻,测得的表面电阻值主要反映被测试样表面污染的程度.所以,表面电阻率不是表面材料本身特性的参数,而是一个有关材料表面污染特性的参数.

当表面电阻较高时,它常随时间以不规则的方式变化.测量表面电阻通常都规定11min的电化时间.

体积表面电阻率测试仪  主要标准：

GB/T 1410-2006 《 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》

ASTM D257-99  《绝缘材料的直流电阻或电导试验方法》

GB/T 2439-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶 导电性能和耗散性能电阻率的测定》

GB/T 10581-2006 《绝缘材料在高温下电阻和电阻率的试验方法》

GB/T 1692-2008 《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》

GB/T 12703.4-2010 《纺织品 静电性能的评定 第４部分：电阻率》

GB/T 10064-2006《测定固体绝缘材料绝缘电阻的试验方法》

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。用某种材料制成的长为1米、横截面积为1mm2米。的导体的电阻，在数值上等于这种材料的、电阻率。

体积电阻 volume resistance

 在试样两相对表面上放置的两电极间所加直流电压与流过这两个电极之间的稳态电流之商，不包括沿试样表面的电流，在两电极上可能形成的极化忽略不计

 注:除非另有规定，体积电阻是在电化一分钟后测定

 体积电阻率：在绝缘材料里面的直流电场强度和稳态电流密度之商，即单位体积内的体积电阻。

 注:体积电阻率的SI单位是12 "m。实际上也使用 fE " cm这一单位。

产品特点：

本仪器具有精度高、显示迅速、稳定性好、读数方便, 适用于防静电产品 如防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防树脂云母体积表面电阻率测试仪静电活动地板等电阻值的检验以及绝缘材料和电子电器产品的绝缘电阻测量。本仪器除能测电阻外，还能直接测量电流如电子器件暗电流等。

技术指标

1.   电阻测量范围： 1×104Ω ～1×1018Ω，分为十个量程。

2.   电流测量范围为2×10-4A ～1×10-16A

3.   全数字液晶屏显示。

4.   准确度: 准确度优于下表

量程 有效显示范围 20～30℃ RH<80%

104 0.01~19.99 5%

105 0.01～19.99 5%

106 0.01～19.99 5%

107 0.01～19.99 5%

108 0.01～19.99 5%

109 0.01～19.99 5%

1010    0.01～19.99 5%+2字

1011     0.01～19.99 5%+2字

1012 0.01～19.99 5%+5字

1013 0.01～19.99 10%+5字

1014 0.01～19.99 10%+5字

1014以上 0.01～19.99 10-15%+5字

超出有效显示范围时误差有可能增加，测试电流准确度与电阻相同，测试电压准确度为 10%

5. 使用环境: 温度 -10℃～50℃ 相对湿度<90%。

6. 测试电压: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。±10%

7. 供电形式: AC 220V，50HZ，功耗约10W。

8. 仪器尺寸: 300ｍｍ× 280ｍｍ× 150 mm。

9. 质量: 约3.0KG。

典型应用

1.硫化橡胶体积、表面电阻率测定

2.测量防静电鞋、导电鞋的电阻值

3.测量防静电材料的电阻及电阻率

4.测量计算机房用活动地板的系统电阻值

5.测量绝缘材料电阻(率)

6.光电二极管暗电流测量

7.物理,光学和材料研究

8.高分子材料表面体积电阻率测定

测试步骤：

1、测试温度23±2℃，相对湿度65±5%，无外界电磁场干扰环境中进行。

2、测试时对试样所加电压为100V~500V的直流电压，选择电压档次。

3、将试样倒入高压电极内，使液面刚好和环电极下缘全部接触为止。

4、将充分放电后的试样和电极，按固体（液体）体积及表面电阻率测试仪要求接线。

外电极（高压电极）接高固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的高压输出端。

内电极（测量电极）接固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的测量端。

中电极（环电极）接固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的接地端。

5、仪器预热30分钟，稳定后调整仪器（调零），加上试验1分钟，读取电阻指示值，然后放电1分钟，再测试一次，以二次的算术平均值作为试验样品电阻指示值。

测试

测量时从低档位逐渐拔往高档，每拨一次稍停留1～2秒以使观察显示数字， 当被测电阻大于仪器测量量程时，电阻表显示“1”，此时应继续将仪器拨到量程更高的位置，当测量仪器有显示值时应停下，当前的数字乘以档次即是被测电阻值。当有显示数字时不要再往更高次档拨，否测仪器会过量程，机内保护电路开始工作，仪器测量准确度会下降。

配置：

1、测试仪器：1台

2、电源线：1条

3、测量线：3根（屏蔽线、测试接线、接地线）

4、使用说明书：1份

报告

报告应至少包括下述情况：

a) 电阻率测试仪（电阻率测定仪）关于材料的说明和标志（名称、等级、颜色、制造商等）；

b) 电阻率测试仪（电阻率测定仪）试样的形状和尺寸；

c) 电阻率测试仪（电阻率测定仪）电极和保护装置的形式、材料和尺寸；

d) 电阻率测试仪（电阻率测定仪）试样的处理（清洁、预干燥、处理时间、湿度和温度）等；

e) 电阻率测试仪（电阻率测定仪）试验条件（试样温度、相对由度）；

f) 电阻率测试仪（电阻率测定仪）测量方法；

g) 电阻率测试仪（电阻率测定仪）施加电压；

h) 电阻率测试仪（电阻率测定仪）体和、电阻率（需要时）；

注1：当规定了一个固定的电化时间时，注明此时间，给出个别值，并报告中值作为体积电阻率。

注 2 ： 当在不同的电化时间后测试时，应按如下要求报告：

当在相同的电化时间里试样达到一个稳定状态肘，给出个别值，并报告中值作为体积电阻率。 在这个电化时 间里有某些试样不能达到稳定状态，则报告不能达到稳定状态的试样数，并分别地给出它们的结果。 当测试结果取决于电化时间时，则报告它们之间的关系，例如．以图的形式或给出在电化Imin、10min和100min后的体积电阻率的中值。

i) 表面电阻率（需要时）：

给出电化时间为1 min的个别值，并报告其中值作为表面电阻率。

体积电阻

在测试以前应使试样具有电介质稳定状态。为此，通过测量装置将试样的测量电极1和3短路 （图la）），逐步增加电流测量装置的灵敏度到符合要求，同时观察短路电流的变化，如此继续到短路电 流达到相当恒定的值为止，此值应小于电化电流的稳定值，或者小于电化100min的电流。由于短路电 流有可能改变方向，因此即使电流为零，也要维持短路状态到需要的时间。当短路电流Io变得基本恒 定时（可能需要几小时），记下Io的值和方向。

然后加上规定的直流电压井同时开始记时。除非另有规定，在如下每个电化时间作一次测量： 1 min、2min、5min、10min、50min、100min。如果连续两次测量得出同样的结果，责可以结束试验并用这个电流值来计算体积电阻。记录次观察到相同测量结果时的电化时间。如果在100min内不 能达到稳定状态，则记录体积电阻与电化时间的函数关系。

作为验收试验，按照有关规范的规定，使用一个固定的电化时间如lmin后的电流值来计算体积电阻率。

影响电阻率的外界因素

电阻率不仅与材料种类有关，而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时，ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1+at)，式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率的温度系数，与材料有关。锰铜的α约为1×10-1/℃(其数值极小)，用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小，适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后，可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物，当温度降到几K或十几K(绝对温度)时，ρ突然减少到接近零，出现超导现象，超导材料有广泛的应用前景。利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质，可制成磁敏电阻或电阻应变片，分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力，在工程上获得广泛应用。

试样处置

电极之间或测量电极与大地之间的杂散电流对于测试仪器的读数没有明显的影响这一点很重要。 测试时加电极到试样上和安放试样时均要极为小心，以免可能产生对测试结果有不良影响的杂散电流通道。

测量表面电阻时，不要清洗表面，除非另有协议或规定。 除了同二材料的另 一个试样的未被触模过 的表面可触及被测试样外，表面被测部分不应被任何东西触及。

保护

组成测量线路的绝缘材料，好应具有与被试材料差不多的性能。试样的测量误差可以由下列原 因产生：

a) 外来寄生电压引起的杂散电流，通常不知道它的大小，并具有漂移的特点；

b) 具有未知而易变的电阻值的绝缘与试样电阻、标准电阻器或电流测量装置的不正常的分路。 使线路所有部分在使用状态下有尽可能高的绝缘电阻来近似地修正这些影响因素。这种做法可能导致测试设备很笨重，而又不足以测量高于几百兆欧的绝缘电阻。较为满意的修正方法是使用保护技术来实现。

保护就是在所有关键的绝缘部位插入保护导体，保护导体截住所有可能引起误差的杂散电流。这 些保护导体联接在一起，组成保护系统并与测量端形成兰端网络。当线路联接恰当时，所有外来寄生电 压产生的杂散电流被保护系统分流到测量电路以外，任一测量瑞到保护系统的绝缘电阻与一电阻低得 多的线路元件并联，试样电阻仅限于两测量端之间。采用这个技术可大大地减小误差概率。图1为使 用保护电极测量体积电阻和表面电阻的基本线路。

图5和图7给出了电流测量法中保护系统的使用方法，图中指出保护系统接到电源和电流测量装 置的连接点。图6表示惠斯登电桥法，其保护系统接到两个较低电阻值的桥臂的连接点上。在所有情况下，保护系统必须完善，包括对测试人员在测量时操作的任何控制仪器的保护。

在保护端和被保护端之间所存在的电解电动势、接触电动势或热电动势较小时，均能被补偿掉，使 这样的电动势在测量中不会引人显著的误差。

在电流测量法中，由于电流测量装置与被保护端和保护系统之间的电阻并联可能产生误差，因此， 这个电阻宜至少为电流测量装置电阻的10倍，好为100倍。在有些电桥法中，保护端和测量端具有 大致相同的电位，不过电桥中的→个标准电阻器与不保护端和保护系统之间的电阻是并联的。这个电 阻应至少为标准电阻的10倍，好为100倍。

为确保设备的操作令人满意，应先断开电源和试样的连线进行一次测量。此时，设备应在它的灵敏 度许可范围内指示出元穷大的电阻。如果有一些己知电阻值的标准电阻，则可用来检查设备运行是否良好。

 通常，绝缘材料用于将电气系统的各部件相互绝缘和对地绝缘；固体绝缘材料还起机械支撑作用。对于这些用途，一般都希望材料具有尽可能高的绝缘电阻，有均匀一致的、得到认可的机械、化学和耐热性能。表面电阻随湿度变化很快，而体积电阻随温度变化却很慢，尽管其 终的变化也许较大。

由于或多或少的体积电导总是要被包括到表面电导测试中去，因此不能而只能近似地测量表面电阻或表面电导。测得的值主要反映被测试样表面污染的特性。而且试样的电容率影响污染物质的 沉积，它们的导电能力又受试样的表面特性所影响。因此，表面电阻率不是一个真正意义的材料特性， 而是材料表面含有污染物质时与材料特性有关的一个参数。

某些材料如层压材料在表面层和内部可能有很不同的电阻率，因此测量清洁的表面的内在性能是 有意义的。应完整地规定为获得一致的结果而进行清洁处理的程序，并要记录清洁过程中海剂或其他 因素对于表面特性可能产生的影响。

表面电阻，特别是当它较高时，常以不规则方式变化，且通常非常依赖于电化时间。因此，测量时通 常规定一分钟的电化时间。

体积电阻与表面电阻读数取值

    体积电阻：

按照国家标准GB1410标准中第11.1说明规定：在试样表面加上规定的直流电压后开始计时，并在如下每个电化时间做一次测量：1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min.如果两次连续测量得出同样的结果，则可以结束试验并用这个电流值来计算体积电阻。作为验收试验，按照有关规范的规定，使用一个固定的电化时间如1MIN后的电流值来计算体积电阻率。

为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压？

    在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压，无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流，这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体的（分布）电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低，当您改变测量电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压，在确保被测量物体不会因电压过高击穿时，要先将量程开关拨到104档后关闭电源，再从仪器后面板调整到所要求的电压。有的材料是非线性的，即电压与电流是不符合欧姆定律，有改变电压时由于电流不是线性变化，所以测量的电阻也会变化。

为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数？

    这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器，如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作，将测试电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读数小于199，既只为三位数且di一位数为1 时，其准确度要下降。所以在测量电阻时当di一次读数从1 变为某一读数时，不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时，即读数位数多的比读数位数少的准确度高。