塑料體積電阻率測定儀-北廣精儀  條件處理

試樣的處理?xiàng)l件取決于被試材料，這些條件應(yīng)在材料規(guī)范中規(guī)定。

推薦按 GB/T 10580一2003 進(jìn)行條件處理；由各種鹽溶液所產(chǎn)生的相對溫度在 IEC 60260 中給出。

可以采用機(jī)械蒸發(fā)系統(tǒng)。

體積電阻率和表面電阻率都對溫度變化特別敏感。 這種變化是指數(shù)式的。 因此必須在規(guī)定的條件 下來測量試樣的體積電阻和表面電阻。 由于水分被吸收到電介質(zhì)內(nèi)是相對緩慢的過程，因此測定溫度 對體積電阻率的影響需要延長處理期。 吸收水分后通常會降低體積電阻。 有些試樣可能需要處理數(shù)月 才能達(dá)到平衡。

塑料體積電阻率測定儀-北廣精儀  體積電阻

在測試以前應(yīng)使試樣具有電介質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)。為此，通過測量裝置將試樣的測量電極1和3短路 （圖la）），逐步增加電流測量裝置的靈敏度到符合要求，同時(shí)觀察短路電流的變化，如此繼續(xù)到短路電 流達(dá)到相當(dāng)恒定的值為止，此值應(yīng)小于電化電流的穩(wěn)定值，或者小于電化100min的電流。由于短路電 流有可能改變方向，因此即使電流為零，也要維持短路狀態(tài)到需要的時(shí)間。當(dāng)短路電流Io變得基本恒 定時(shí)（可能需要幾小時(shí)），記下Io的值和方向。

然后加上規(guī)定的直流電壓井同時(shí)開始記時(shí)。除非另有規(guī)定，在如下每個(gè)電化時(shí)間作一次測量： 1 min、2min、5min、10min、50min、100min。如果連續(xù)兩次測量得出同樣的結(jié)果，責(zé)可以結(jié)束試驗(yàn)并用這個(gè)電流值來計(jì)算體積電阻。記錄次觀察到相同測量結(jié)果時(shí)的電化時(shí)間。如果在100min內(nèi)不 能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則記錄體積電阻與電化時(shí)間的函數(shù)關(guān)系。

作為驗(yàn)收試驗(yàn)，按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，使用一個(gè)固定的電化時(shí)間如lmin后的電流值來計(jì)算體積電阻率。

報(bào)告

報(bào)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(biāo)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(hù)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(shí)間、濕度和溫度）等；

e) 電阻率測試儀（電阻率測定儀）試驗(yàn)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(shí)）；

注1：當(dāng)規(guī)定了一個(gè)固定的電化時(shí)間時(shí)，注明此時(shí)間，給出個(gè)別值，并報(bào)告中值作為體積電阻率。

注 2 ： 當(dāng)在不同的電化時(shí)間后測試時(shí)，應(yīng)按如下要求報(bào)告：

當(dāng)在相同的電化時(shí)間里試樣達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)肘，給出個(gè)別值，并報(bào)告中值作為體積電阻率。 在這個(gè)電化時(shí) 間里有某些試樣不能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則報(bào)告不能達(dá)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(dāng)測試結(jié)果取決于電化時(shí)間時(shí)，則報(bào)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(shí)）：

給出電化時(shí)間為1 min的個(gè)別值，并報(bào)告其中值作為表面電阻率。

安全注意事項(xiàng)

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(xiǎn)。

3. 進(jìn)行測試時(shí)，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(shí)，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(shí)，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。

使用說明

（一）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(shí)，測量誤差應(yīng)小于±20%，阻值不大于1012Ω時(shí)，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(shí)試樣及測量導(dǎo)線應(yīng)有良好。

6、儀器應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)。

（二）準(zhǔn)備工作：

1、取被測液體（如：增塑劑）試樣50ml。

2、試樣應(yīng)在溫度23±2℃，相對濕度65±5%的條件下處理2小時(shí)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(huán)境中進(jìn)行。

2、測試時(shí)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(yàn)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(yàn)樣品電阻指示值。

（四）計(jì)算方法：

按式（1）計(jì)算體積電阻系數(shù)（pv）,計(jì)算結(jié)果取二位有效數(shù)字。

（五）注意事項(xiàng)：

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(yīng)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

使用注意事項(xiàng)

高阻測量一定要嚴(yán)格按使用方法步聚進(jìn)行，否則有可能造成儀器 損壞或電人。

1 應(yīng)在“Rx"兩端開路時(shí)調(diào)零（主機(jī)開機(jī)）

  如接在電阻箱或被測量物體上時(shí)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，但改變測量電壓后可能要重新調(diào)零。

2 禁止將“Rx"兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊

3 在測試過程中不要隨意改動測量電壓，

  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，而且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(shí)由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。

4 測量時(shí)從低次檔逐漸拔往高次檔

  每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數(shù)字，當(dāng)有顯示值時(shí)應(yīng)停下，記錄當(dāng)前的數(shù)字即是被測電阻值。若顯示“1"時(shí)，表示欠量程應(yīng)往高次檔拔。直到有顯示數(shù)字時(shí)為止。當(dāng)有顯示數(shù)字時(shí)不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機(jī)內(nèi)有過電流保護(hù)電路)。除104 Ω檔之外，當(dāng)顯示低于1.99，表示過量程應(yīng)換低檔!

5 大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會有一定變化而引起數(shù)字變化

  由于本儀器的分辯率很高，因而會引起顯示值的末尾幾位數(shù)也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導(dǎo)電機(jī)理復(fù)雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數(shù)就夠了。

6 接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分

    本儀表有二連根線:高壓線(紅)和微電流測試線。在使用時(shí)要注意高壓線，開機(jī)后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。

7 測試過程中不能觸摸微電流測試端

  微電流測試端 怕受到大電流或人體感應(yīng)電壓及靜電的沖擊。所以在開機(jī)后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。

8 在測量高阻時(shí)，應(yīng)采用屏蔽盒將被測物體屏蔽.

  在測量大于1010 Ω以上時(shí)，為防止外界干擾面而引起讀數(shù)不穩(wěn)。

9 每次測量完時(shí)應(yīng)將量程開關(guān)撥回“104 "檔再進(jìn)行下次測試

  在測量時(shí)應(yīng)逐漸將量程開關(guān)撥到高阻檔，測量完時(shí)應(yīng)將電流電阻量程、電壓量程開關(guān)撥回低檔。以 確保下次開機(jī)時(shí)量程開關(guān)處在低阻量程檔。

標(biāo)準(zhǔn)配置：

1、測試儀器：1臺

2、電源線：1條

3、測量線：3根（屏蔽線、測試接線、接地線）

4、使用說明書：1份

電阻定律

導(dǎo)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(gè)規(guī)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(dǎo)線長度，S：繞制成電阻的導(dǎo)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(dǎo)線長度，國際單位制為米（m)；

S——繞制成電阻的導(dǎo)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(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率。是描述材料性質(zhì)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(dǎo)體長度L，橫截面積S無關(guān)，只與物體的材料和溫度有關(guān)，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(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：

有摻雜的半導(dǎo)體變化較為復(fù)雜。當(dāng)溫度從 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(dāng)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。

電源

要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電油或一個(gè)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(dǎo)致的電流變化與被測電流相比可忽略不計(jì)。

加到整個(gè)試樣上的試驗(yàn)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(yīng)在報(bào)告中注明試驗(yàn)電壓值。

保護(hù)

組成測量線路的絕緣材料，好應(yīng)具有與被試材料差不多的性能。試樣的測量誤差可以由下列原 因產(chǎn)生：

a) 外來寄生電壓引起的雜散電流，通常不知道它的大小，并具有漂移的特點(diǎn)；

b) 具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測量裝置的不正常的分路。 使線路所有部分在使用狀態(tài)下有盡可能高的絕緣電阻來近似地修正這些影響因素。這種做法可能導(dǎo)致測試設(shè)備很笨重，而又不足以測量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿意的修正方法是使用保護(hù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

保護(hù)就是在所有關(guān)鍵的絕緣部位插入保護(hù)導(dǎo)體，保護(hù)導(dǎo)體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這 些保護(hù)導(dǎo)體聯(lián)接在一起，組成保護(hù)系統(tǒng)并與測量端形成蘭端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時(shí)，所有外來寄生電 壓產(chǎn)生的雜散電流被保護(hù)系統(tǒng)分流到測量電路以外，任一測量瑞到保護(hù)系統(tǒng)的絕緣電阻與一電阻低得 多的線路元件并聯(lián)，試樣電阻 于兩測量端之間。采用這個(gè)技術(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使 用保護(hù)電極測量體積電阻和表面電阻的基本線路。

圖5和圖7給出了電流測量法中保護(hù)系統(tǒng)的使用方法，圖中指出保護(hù)系統(tǒng)接到電源和電流測量裝 置的連接點(diǎn)。圖6表示惠斯登電橋法，其保護(hù)系統(tǒng)接到兩個(gè)較低電阻值的橋臂的連接點(diǎn)上。在所有情況下，保護(hù)系統(tǒng)必須完善，包括對測試人員在測量時(shí)操作的任何控制儀器的保護(hù)。

在保護(hù)端和被保護(hù)端之間所存在的電解電動勢、接觸電動勢或熱電動勢較小時(shí)，均能被補(bǔ)償?shù)簦?/span> 這樣的電動勢在測量中不會引人顯著的誤差。

在電流測量法中，由于電流測量裝置與被保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差，因此， 這個(gè)電阻宜至少為電流測量裝置電阻的10倍，好為100倍。在有些電橋法中，保護(hù)端和測量端具有 大致相同的電位，不過電橋中的→個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻器與不保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻是并聯(lián)的。這個(gè)電 阻應(yīng)至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的10倍，好為100倍。

為確保設(shè)備的操作令人滿意，應(yīng)先斷開電源和試樣的連線進(jìn)行一次測量。此時(shí)，設(shè)備應(yīng)在它的靈敏 度許可范圍內(nèi)指示出元窮大的電阻。如果有一些己知電阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，則可用來檢查設(shè)備運(yùn)行是否良好。

標(biāo)準(zhǔn)：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(yàn)方法》

 GB/T 1410-2006本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率的試驗(yàn)方法。這些試驗(yàn)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(jì)算方法

 體積電阻和表面電阻的試驗(yàn)都受到下列因素影響:施加電壓的大小和時(shí)間;電極的性質(zhì)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 。

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(gè)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(jì)

 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(qiáng)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(shí)際上也使用 fE " cm這一單位。

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(shí)，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(shí)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(jì)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(jì)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( 溫度)時(shí)，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(jī)械應(yīng)力，在工程上獲得廣泛應(yīng)用。