固體絕緣材料高阻計測量儀 主要應(yīng)用范圍
1、材料高阻測試測量如防靜電產(chǎn)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；
2、材料體電阻(率)和表面電阻(率)測量；
3、電化學(xué)和材料測試,以及物理,光學(xué)和材料研究;
4、微弱電流測量如光電效應(yīng)和器件暗電流測量。
固體絕緣材料高阻計測量儀 電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種物質(zhì)所制成的原件（常溫下20°C）的電阻與橫截面積的乘積與長度的比值叫做這種物質(zhì)的電阻率。電阻率與導(dǎo)體的長度、橫截面積等因素?zé)o關(guān)，是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度、壓力、磁場等外界因素有關(guān)。
電阻率在單位制中的單位是Ω·m，讀作歐姆米，簡稱歐米。常用單位為“歐姆·厘米”。
*在溫度一定的情況下，有公式：
ρL
R= —
S
其中的ρ就是電阻率，l為材料的長度， S為面積。這里可以反映出，材料的電阻大小與材料的長度成正比，而與其截面積成反比，即在材料和橫截面積不變時，長度越長，材料電阻越大：而與材料橫截面積成反比，即在材料和長度不變時，橫截面積越大，電阻越小。
技術(shù)指標(biāo)
1. 電阻測量范圍： 1×104Ω ～1×1018Ω，分為十個量程。
2. 電流測量范圍為2×10-4A ～1×10-16A
3. 測試電壓（V）
DC—10V
DC—50V
DC—100V
DC—500V
DC—1000V
4. 準(zhǔn)確度: 準(zhǔn)確度優(yōu)于下表
量程 有效顯示范圍 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
超出有效顯示范圍時誤差有可能增加，測試電流準(zhǔn)確度與電阻相同，測試電壓準(zhǔn)確度為 10%
5.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
6.儀器可連續(xù)工作 8 小時
7.消耗功率：約 10W
8.外形尺寸：長寬深 355mm×320mm×145mm
9.重量：約 6kg(主機)
10.主要配置：
*主機 1臺
*屏壁箱1個
*測試線3根
*電源線1根
*電極 1套
標(biāo)準(zhǔn)：GB／T 1410一2006
固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法
1 范圍
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(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。
2
下列定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
2.1
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，不包括沿著試驗表面的電流，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。
2.2 ．
體積電阻率volume res~stivity
在絕緣材料里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Ω。m。實際上也使用Ω·cm這一單位。
2.3
表面電阻 surface resistance
在試樣的其表面上的兩電極間所加電，玉與在規(guī)定的電化時間里流過兩電極問的電流之商，在兩電極上可能形成的極化忽略不計。
注l：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祥的一個表面層，但也包括流過試樣體積內(nèi)的成分。
2.4
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(nèi)的表面電阻。面積的大小是不重要的。
注：表面電阻率的Sl單位是Ω。實際上有時也用“歐每平方單位”來表示。
2.5
電極 electrodes
電極是具有一定形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)的與被測試樣相接觸的導(dǎo)體，
注：絕緣電阻是加在與試樣相接觸的兩電極之間的直流電壓與通過兩電極的總電流之商，絕緣電阻取決于試樣的表面電阻和體積電阻(見GB／T 10064—2006)。
3 意義
3.1 通常，絕緣材料用于將電氣系統(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。
對于這些用途，一般都希望材料具有盡可能高的絕緣電阻，有均勻*的、得到認(rèn)可的機械、化學(xué)和耐熱性能。表面電阻隨濕度變化很快，而體積電阻隨溫度變化卻很慢，盡管其終的變化也許較大。
3.2體積電阻率能被用作選擇特定用途絕緣材料的一個參數(shù)。電阻率隨溫度和濕度的變化顯著變化，因此在為一些運行條件而設(shè)計時必須對其了解。體積電阻率測通常被用于檢查絕緣材料生產(chǎn)是否始終如一，或檢測能影響材料質(zhì)量而又不能用其他方法檢測到的導(dǎo)電雜質(zhì)。
3.3當(dāng)一直流電壓加在與試樣相接觸的兩電極之間時，通過式樣的電流會減小到一個穩(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。對于體積電阻率小于
10Ω·m的材料，其穩(wěn)定狀態(tài)通常在一分鐘內(nèi)達(dá)到，因此，經(jīng)過這個電化時間后測定電阻。對于體積電阻率較高的材料，電流減小的過程可能會持續(xù)到幾分鐘、幾小時、幾天甚至幾星期。因此對于這樣的材料，采用較長的電化時問，且如果合適，可用體積電阻率與時闖煞關(guān)系束籀述材料的特性。
3.4 由于或多或少的體積電導(dǎo)總是要被包括到表面電導(dǎo)測試中去，因此不能精確只能近似的測量表面電阻或表面電導(dǎo)。測得的值主要反映被測試樣表面污染的特性。而且試樣的電容率影響污染物質(zhì)的沉積，它們的導(dǎo)電能力受試樣的表面特性所影響。因此表面電阻率不是一個真正意義的材料特性，而是材料表面含有污染物質(zhì)時與材料特性有關(guān)的一個參數(shù)。
某些材料如層壓材料在表面層和內(nèi)部可能有很不同的電阻事。因此測量清潔的表面的內(nèi)在性能是有意義的。應(yīng)完整地規(guī)定為獲得*的結(jié)果而進(jìn)行清潔處理的程序，并要記錄清潔過程中溶劑或其他因素對于表面特性可能產(chǎn)生的影響。
表面電阻，特別是當(dāng)它較高時，常以不規(guī)則方式變化，且通常非常依賴于電化時闖。因此，測量時通常規(guī)定一分鐘的電化時間。
4 電源
要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電池或一個整流穩(wěn)壓的電源來提供。對電源穩(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。
加到整個試樣上的試驗電壓通常規(guī)定為100V、250 V、500V、；1000 V、2 500 V、5 000 V、10000 V和15 000 V。較常用的電壓是100 V、500 V和1 000 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。
由于試樣電阻叮能與電壓有依存關(guān)系，因此應(yīng)在報告中注明試驗電壓值。
5測量方法和精確度
5．1 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(dāng)精度的伏特表，但該方法的靈敏度和精確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，測量精確度主要取決于已知的橋臂電阻器，這些橋臂電阻應(yīng)在寬的電阻值范圍次具有高的精密度和穩(wěn)定性。
電流比較法的精確度取決于已知電阻器的精確度和電流測量裝置，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lO的11次方的電阻?？梢园凑?1．1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，則維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)已有測量高電阻的一些專門的線路和儀器。只要它們有足夠的精確度和穩(wěn)定度，且在需要時能使試樣*短路并在電化前測量電阻值，均可使用。
5．2精確度
對于低于10的十次方的電阻，測量裝置測量未知電阻的總精確度應(yīng)至少為±10％。而對于更高的電阻，應(yīng)至少為±20％。詳見附錄A。
5.3 保護(hù)
組成測量線路黲絕緣材料，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) 外來寄生電壓的雜散電流，通常不知道它的大小，并具有漂移的特點；
})、 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忑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)來實觀。
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)并與測量端形成三端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時，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，任一測量端到保護(hù)系統(tǒng)的絕緣電阻與一電阻低得多的線路元件并聯(lián)，試樣電阻僅限于兩測量端之間。采用這個技術(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。圖6表示惠斯登電橋法，其保護(hù)系統(tǒng)接到兩個較低電阻值的橋臂的連接點上。在所每顯況下，盈搜系統(tǒng)必須完善，包括對測試人員在測量時操作的任何控制儀器的保護(hù)。
在保護(hù)端和被保護(hù)端之闖所存在的電解電動勢、接觸電動勢或熱電動勢較小時，均能被補償?shù)?，使這樣的電動勢在測量中不會引入顯著的誤差。
在電阻測量法中。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，這個電阻、至少為電流測量裝置電阻的10倍，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，不過電橋中藥一拿標(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。這個電阻應(yīng)至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的lO倍，為1 O0倍。
為確保設(shè)備的操作令人滿意，直先斷開電源和試樣的連線進(jìn)行一次測量。此時，設(shè)備應(yīng)在它的靈敏度許可范國內(nèi)指示出無窮大的電阻。如果有一些已知電阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，則可用來檢查設(shè)備運行是否良好。
a) 測量體積電阻率線路 b） 測量表面電阻率線路
①— 被保護(hù)電極; ①— 被保護(hù)電極;
②— 保護(hù)電極; ②-- 不保護(hù)電極;
③一 不保護(hù)電極。 ③一 保護(hù)電極。
圖 1 使用保護(hù)電極測f體積 電阻率和表面 電阻率的基本線路
用 作 測 量 表 面 電 阻 時 按 圖 1b)聯(lián) 接 試 樣
圖 5 用來測且體積電阻的伏安法線路
用作側(cè)量表面電阻時按圖16)聯(lián)接試樣
圖 6 用于測量體積電阻的惠斯登電橋法
用作測量表面電阻時按圖1b)聯(lián)接試樣
圖 7 用作測量體積電阻的檢流計法
附 錄 B
(資料性附錄)
A和P的計算公式
對于大多數(shù)用途，計算被保護(hù)電極的有效面積 A和有效周長尸，下列近似公式已足夠精確。
B. 1 有效面積 A
a) 圓電極(圖2) A=π(d1 +g)2 /4
b) 長方形電極 A= (a十g) (b十g)
C) 正方形電極 A=(a+g)2
d) 管狀電極(圖3) A=n(do-h)(l1+g)
式中do、d1、g、h和l1、為圖2、圖3中所指的尺寸，當(dāng)被保護(hù)電極為長方形或正方形時a和b分別為長度和寬度。尺寸均用米(或厘米)表示。
B. 2 有效周長 P
a) 圓電極 (圖 2) P=π(d1+g)
b) 長方形電極 P=2(a+b+2g)
C) 正方形電極 P=4(a+g)
d) 管狀電極(圖3) P=2πdo
式中符號的意義與B. 1中的相同。
