絕緣材料電阻率測(cè)定儀
電極 electrodes
電極是具有一定形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)的與被測(cè)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I目的直流電壓與通過(guò)電極的總電流之商，絕緣電阻取決于試樣的
絕緣材料電阻率測(cè)定儀
電極材料
1 概述
絕緣材料用的電極材料應(yīng)是一類容易加到試樣上、能與試祥表面緊密接觸、旦不致子因電投電阻或?qū)υ嚇拥奈廴径牒艽笳`差的導(dǎo)電材料。在試驗(yàn)條件下，電極材質(zhì)應(yīng)耐腐強(qiáng)。下面是可使用的一些典型的電極材料。電極應(yīng)與給定形狀和尺寸的合適的背襯電極一藏使用。
簡(jiǎn)便的做法是用兩種不同的電極材料或兩種不同的使用方法來(lái)了解電極材料是否會(huì)引入很大誤差。
2 導(dǎo)電銀漆
某些高導(dǎo)電率的商品銀漆，無(wú)論是氣干的或低溫烘于的，是足夠疏松的、能透過(guò)濕氣，因此可在加上電極后對(duì)試樣進(jìn)行條件處理。這種特點(diǎn)特別適合研究電阻一濕氣效應(yīng)以及電阻隨溫度的變化。然而，在導(dǎo)電漆被用作一種電極材料以前，應(yīng)證實(shí)漆中的溶劑不影響絕緣材料導(dǎo)電性能。用精巧的毛刷可做到使保護(hù)電極的邊緣相當(dāng)光滑。但對(duì)于圓電極，可先用圓規(guī)畫(huà)出電強(qiáng)的輪廊，然后用刷子來(lái)涂滿內(nèi)部的方法來(lái)獲得精細(xì)的邊緣。如電極漆是用噴槍噴上去的，則可采用固定?？?。
3噴鍍金屬
可使用能滿意地粘合在試樣七的噴鍍金屬。薄的噴鍍電搬的優(yōu)點(diǎn)是一避?chē)娫谠囜嗌媳憧闪⒓词褂?。這種電極或許是足夠疏松的，可允許對(duì)試樣進(jìn)行條件處理，但這一特點(diǎn)應(yīng)被證實(shí)。固定的?？蚩捎脕?lái)制取被保護(hù)電極與保護(hù)電極之間的間隙。
GB／T 1410—2006／IEC 60093：1980
4蒸發(fā)或極陰真空噴鍍金屬
當(dāng)能證明材料不受離子轟擊或真空處理的影響時(shí)，蒸發(fā)或陰極真空噴鍍金屬能在與8．3給出的相同條件下使用。
5 液體電極
使用液體電極往往能得到滿意的結(jié)果。構(gòu)成上電極的液體應(yīng)被框住，例如用不銹鋼環(huán)來(lái)框住，每個(gè)環(huán)的下邊緣在不接觸液體的一面被斜削成銳邊。圖4給出了使用液體電極的裝置。不推薦長(zhǎng)期使用或在高溫下使用水銀，因?yàn)樗卸尽?/span>
6 膠體石墨
分散在水中或其他合適媒介中的膠體石墨可在與8。2給出的相同條件下使用。
7導(dǎo)電橡皮
導(dǎo)電橡皮可用作電極材料。它的優(yōu)點(diǎn)是能方便快捷地放上和移開(kāi)。由于只是在測(cè)定時(shí)才將電極放到試樣上，因此它不妨礙試樣的條{_孛處理。導(dǎo)電橡皮應(yīng)足夠柔軟，以確保其在加上適當(dāng)?shù)膲毫?/span>
2 kPa(O，2 Njcm。)時(shí)能與試樣緊密摟觸。
8 金屬箔
金屬箔可粘貼在試樣表面作為測(cè)量體積電阻用的電極，但它不適用于測(cè)量表面電阻。鉛、銻鉛合金、鋁和錫箔都是被普遍使用的。通常用少量的凡士林、硅脂、硅油或其他合適的材料作為粘貼劑將它們粘貼到試樣上去。含有下列組分的一種藥用膠適合用作導(dǎo)電粘貼劑：
分子量為600的無(wú)水聚乙二醇800份(質(zhì)量) ‘
水 200份(質(zhì)量)
軟肥皂(藥用級(jí)) 】份(質(zhì)量)
氯化鉀 】0份(質(zhì)量)
要在一個(gè)平穩(wěn)的壓力下粘貼電極，使之足以消除一切皺折和將多余的粘合劑趕到箔的邊緣，再用一塊干凈的薄紙擦去。用軟物如手指按壓能很好地做到這點(diǎn)。這個(gè)技巧僅適用于表面非常平滑的試樣。
通過(guò)精心操作，粘合齊4薄層可減小到0．002 5 mm或更薄。
電阻率（resistivity）是用來(lái)表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。
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(zhǎng)度， S為面積。可以看出，材料的電阻大小與材料的長(zhǎng)度成正比，即在材料和橫截面積不變時(shí)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，材料電阻越大：而與材料橫截面積成反比，即在材料和長(zhǎng)度不變時(shí)，橫截面積越大，電阻越小。
技術(shù)參數(shù)：
1、電阻測(cè)量范圍 1×104Ω ～1×1018Ω
2、電流測(cè)量范圍 2×10-4A～1×10-16A
3、顯 示 方 式 數(shù)字液晶顯示
4、內(nèi)置測(cè)試電壓 10V 、50V、100V、250V、500V、1000V
5、基本準(zhǔn)確度 1%
6、使用環(huán)境 溫度：0℃～40℃，相對(duì)濕度<80%
7、供電形式 AC 220V，50HZ，功耗約5W
8、儀器尺寸 285ｍｍ× 245ｍｍ× 120 mm
9、質(zhì)量 約5KG
10、體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高 電阻、電流雙顯示，性能好穩(wěn)定、讀數(shù)方便
11、使測(cè)量超高電阻就如用萬(wàn)用表測(cè)量普通電阻樣簡(jiǎn)便免去老式高阻計(jì)在不同測(cè)試電壓下或不同量程時(shí)要乘以系數(shù)等使用不便的麻煩
體積電阻率
為測(cè)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(lái)抵消表面效應(yīng)引起的誤差即可。對(duì)于表面泄漏可忽略不計(jì)的試樣，測(cè)量體積電阻時(shí)可去掉保護(hù)，只要已證明去掉保護(hù)對(duì)結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。 ．
在被保護(hù)電極與保護(hù)電極之間的試樣表面上的間隙要有均勻的寬度，并且在表面的泄露不至于引起測(cè)量誤差的條件下間隙應(yīng)盡可能的窄。l mm的間隙通常為切實(shí)可行的小間隙。
標(biāo)準(zhǔn)配置：
1.測(cè)試儀器：1臺(tái)
2.電源線：1條
3.測(cè)量線：3根（屏蔽線、測(cè)試接線、接地線）
4.使用說(shuō)明書(shū)：1份
5.產(chǎn)品合格證：1份
幾種導(dǎo)體材料在20℃時(shí)的電阻率
材料 Ω·m
銀（Ag） 1.6×10
銅（Cu） 1.7×10
鋁（Al） 2.9×10
鎢（W） 5.3×10
鐵（Fe） 1.0×10
錳銅合金 4.4×10
鎳銅合金 5.0×10
鎳鉻合金 1.0×10
工作原理
根據(jù)歐姆定律，被測(cè)電阻Rx等于施加電壓V除以通過(guò)的電流I。傳統(tǒng)的高阻計(jì)的工作原理是測(cè)量電壓V固定，通過(guò)測(cè)量流過(guò)取樣電阻的電流I來(lái)得到電阻值。從歐姆定律可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無(wú)窮大時(shí)，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整個(gè)刻度是非線性的。又由于測(cè)量不同的電阻時(shí)，其電壓V也會(huì)有些變化，所以普通的高阻計(jì)是精度差、分辨率低。
本儀器是同時(shí)測(cè)出電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I，通過(guò)內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計(jì)算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I是同時(shí)變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計(jì)那樣因被測(cè)電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以，即使測(cè)量電壓、被測(cè)量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對(duì)其結(jié)果影響不大，其測(cè)量精度很高，從理論上講其誤差可以做到零，而實(shí)際誤差可以做到千分之幾或萬(wàn)分之幾。
溫度影響
溫度對(duì)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jue對(duì)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(kāi)了它們的載體后，電阻會(huì)因帶電粒子的活動(dòng)力下降而隨溫度稍為上升。當(dāng)溫度升得更高，半導(dǎo)體會(huì)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(huì)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。
典型應(yīng)用
1．測(cè)量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
2、測(cè)量防靜電材料的電阻及電阻率
3、測(cè)量計(jì)算機(jī)房用活動(dòng)地板的系統(tǒng)電阻值
4、測(cè)量絕緣材料電阻(率)
5、光電二極管暗電流測(cè)量
6、物理,光學(xué)和材料研究
電源
要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電池或一個(gè)整流穩(wěn)壓的電源來(lái)提供。對(duì)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(cè)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、250 V、500V、；1000 V、2 500 V、5 000 V、10000 V和15 000 V。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(duì)數(shù)算術(shù)平均值的反對(duì)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(bào)告中注明試驗(yàn)電壓值。
產(chǎn)品特點(diǎn)：
本儀器具有精度高、顯示迅速、穩(wěn)定性好、讀數(shù)方便, 適用于防靜電產(chǎn)品 如防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計(jì)算機(jī)房防樹(shù)脂云母體積表面電阻率測(cè)試儀靜電活動(dòng)地板等電阻值的檢驗(yàn)以及絕緣材料和電子電器產(chǎn)品的絕緣電阻測(cè)量。配不同的測(cè)量電極（夾具）可以測(cè)量不同材料（固體、粉體或液體）的體積電阻率和表面電阻率或電導(dǎo)率。本儀器除能測(cè)電阻外，還能直接測(cè)量電流如電子器件暗電流等
測(cè)量方法和精確度
1 方法
測(cè)量高電阻常用的方法是直接法或比較法。
直接法是測(cè)量加在試樣上的直流電壓和流過(guò)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闊的l=匕值，或是在固定電壓下比較避
2
測(cè)量試樣及電極的尺寸、表面間隙的寬度g(兩電極之間距離)，精確到±1％。然而如果有必要·對(duì)薄試樣可在有關(guān)的規(guī)范中規(guī)定不同的精確度。
為測(cè)定體積電阻率，應(yīng)按照有關(guān)的規(guī)范測(cè)量每個(gè)試樣的平均厚度，其厚度測(cè)量點(diǎn)應(yīng)均勻地分布在出被保護(hù)電極所覆蓋的整個(gè)面積上。
注：對(duì)于薄試樣無(wú)論如何在加上電極前測(cè)量厚度。
一般說(shuō)來(lái)，應(yīng)與條件處理時(shí)相同的濕度(浸在液體中的條件處理除外)和溫度下測(cè)試電阻。但有時(shí)也可在停止條件處理后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。
１.范圍
GB／T 1410一2006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(duì)固體絕緣材料體積電阻和表面電阻的測(cè)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(cè)試過(guò)程中周?chē)髿鈼l件和試樣的溫度、濕度。
GB／T 1410一2006標(biāo)準(zhǔn)中定義。
2.1
體積電阻 volume resistance
在試樣兩相對(duì)表面上放置的兩電極間所加直流電壓與流過(guò)這兩個(gè)電極之間的穩(wěn)態(tài)電流之商，不包括沿著試驗(yàn)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(cè)定。
2.2 ．
體積電阻率volume res~stivity
在絕緣材料里的直流電場(chǎng)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Ω。m。實(shí)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(shí)間里流過(guò)兩電極問(wèn)的電流之商，在兩電極上可能形成的極化忽略不計(jì)。
注l：除非另有規(guī)定。表面電阻是在電化一分鐘后測(cè)定。
注2：通常電流主要流過(guò)試祥的一個(gè)表面層，但也包括流過(guò)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(chǎng)強(qiáng)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(shí)際上有時(shí)也用“歐每平方單位”來(lái)表示。
使用方法
1、接好電源線
確保電源為220VAC/50Hz
2、接通電源
將電流電阻量程置于 104 檔,電壓量程置于10V，然后開(kāi)機(jī)。
3、調(diào)零
在“Rx”兩端開(kāi)路的情況下,調(diào)零使電流表的顯示為0000 .注意：在“Rx”兩端不開(kāi)路，如接在電阻箱或被測(cè)量物體上時(shí)調(diào)零后測(cè)量會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后在測(cè)試過(guò)程中不需再調(diào)零。 完畢后關(guān)機(jī)。
4、連接線路
接好測(cè)試線，將測(cè)試線將主機(jī)與屏蔽箱連接好，測(cè)體積電阻時(shí)測(cè)試按鈕撥到Rv邊，測(cè)表面電阻時(shí)測(cè)試按鈕撥到Rs邊。然后開(kāi)機(jī)。
5、選擇合適的測(cè)量電壓
電壓選擇開(kāi)關(guān)在后面板，注意，在測(cè)試過(guò)程中不要隨意改動(dòng)測(cè)量電壓，可能因電壓的過(guò)高或電流過(guò)大損壞被測(cè)試器件或測(cè)試儀器;
6、測(cè)試
測(cè)量時(shí)從低檔位逐漸拔往高檔，每撥一次稍停留1～2秒以使觀察顯示數(shù)字， 當(dāng)被測(cè)電阻大于儀器測(cè)量量程時(shí)，電阻表顯示“1”，此時(shí)應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置，當(dāng)測(cè)量?jī)x器有顯示值時(shí)應(yīng)停下，當(dāng)前的數(shù)字乘以檔次即是被測(cè)電阻值。當(dāng)有顯示數(shù)字時(shí)不要再往更高次檔撥，否測(cè)儀器會(huì)過(guò)量程，機(jī)內(nèi)保護(hù)電路開(kāi)始工作，儀器測(cè)量準(zhǔn)確度會(huì)下降。
7、 測(cè)試完畢將電阻電流量程拔至“104 ”檔，電壓量程調(diào)至10V后關(guān)閉電源
每測(cè)量一次均應(yīng)將量程開(kāi)關(guān)撥回到104“調(diào)零”檔的量程位置以免開(kāi)機(jī)或測(cè)量端短路時(shí)而損壞儀器。
8、 測(cè)量電流及1015Ω以上超高電阻的測(cè)量應(yīng)用測(cè)量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計(jì)算電阻的方法，詳見(jiàn)8.5節(jié)內(nèi)容。
9 、體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)換
在測(cè)試過(guò)程中，使用屏蔽箱在進(jìn)行體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)換時(shí)，必須把電源關(guān)閉后進(jìn)行檔位轉(zhuǎn)換，否則會(huì)導(dǎo)致電壓沖擊到主機(jī)無(wú)法顯示或損壞。
