絕緣材料電阻率測定儀 典型應用
1.測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值
2、測量防靜電材料的電阻及電阻率
3、測量計算機房用活動地板的系統電阻值
4、測量絕緣材料電阻(率)
5、光電二極管暗電流測量
6、物理,光學和材料研究
絕緣材料電阻率測定儀 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,然后開機。
3調零
在“Rx”兩端開路的情況下,調零使電流表的顯示為0000 .注意:在“Rx”兩端不開路,如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零。 完畢后關機。
4連接線路
接好測試線,將測試線將主機與屏蔽箱連接好,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。然后開機。
5選擇合適的測量電壓
★電壓選擇開關在后面板,注意,在測試過程中不要隨意改動測量電壓,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;
6測試
測量時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”,此時應繼續將儀器撥到量程更高的位置,當測量儀器有顯示值時應停下,當前的數字乘以檔次即是被測電阻值。當有顯示數字時不要再往更高次檔撥,否測儀器會過量程,機內保護電路開始工作,儀器測量準確度會下降。
7 測試完畢將電阻電流量程拔至“104 ”檔,電壓量程調至10V后關閉電源
★每測量一次均應將量程開關撥回到104“調零”檔的量程位置以免開機或測量端短路時而損壞儀器。
8 測量電流及1015Ω以上超高電阻的測量應用測量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計算電阻的方法,詳見8.5節內容。
9 體積電阻和表面電阻轉換
★在測試過程中,使用屏蔽箱在進行體積電阻和表面電阻轉換時,必須把電源關閉后進行檔位轉換,否則會導致電壓沖擊到主機無法顯示或損壞。
電阻率(resistivity)是用來表示各種物質電阻特性的物理量。
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為材料的長度, S為面積。可以看出,材料的電阻大小與材料的長度成正比,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。
電阻率的測量方法和精度
1、方法:測量高電阻常用的方法是直接法和比較法.
直接法是測量加在試樣上的直流電壓和流過試樣的電流而求得試樣電阻.直接法主要有檢流計法和直流放大法(高阻計法)比較法主要有檢流計法和電橋法.
2、精度:對于大于10的10Ω的電阻,儀器誤差應在±20%的范圍內;對于不大于10的10Ω的電阻,儀器誤差應在±10%的范圍內.
3、保護:測量儀器用的絕緣材料一般只具有與被測材料差不多的性能.試樣的測試誤差可以由下列原因產生:
①外來寄生電壓引起的雜散電流通渠道.通常不知道它的大小,并且有漂移的特點;
②測量線路的絕緣材料與試樣電阻標準電阻器或電流測量裝置的并聯.
使用高電阻絕緣奢侈可以改善測量誤差,但這種方法將使儀器昂貴而又笨重,而且對高阻值試樣的測量仍不能得到滿意的結果.較為滿意的改進方法是使用保護技術,即在所有主要的絕緣部位安置保護導體,通過它截信了各種可能引起誤差的雜散電流;將這些導電聯接在一起組成保護系統,并與測量端形成一個三端網絡.當線路連接恰當時,所有外來寄生電壓的雜散電流被子保護系統分流到測量電路以下,這就可大大減少誤差的可能性.
在系統的保護端和被保護端之間存在的電解電勢,接觸電勢或熱電運勢較小時,均能補償掉,使它們在測量中不引起顯著誤差.
在電流測量中,由于被保護端和保護端之間的電阻與電流測量裝置并聯可能產生誤差,因此前者至少應為電流測量裝置輸入電阻的10倍,好為100倍.在電橋法測量中,保護端與測量端帶有大致相同的電位,但電橋中的一個標準電阻與不保護端和保護端之間的電阻并聯,因此,后者至少為標準電阻的10倍,好20倍.
在開始測試前先斷開電源和試樣的連線進行一次測量,此時設備應在它的靈敏度許可范圍內指示無窮大的電阻.可用一些已知值的標準電阻業檢查設備運行是否良好.
體積電阻率為了測業體積電阻率,使用的保護系統應能抵消由表面電流引起的誤差.對表面泄漏可忽略的試樣,在測量體積電阻時可以去掉保護.
在被保護電極與保護電極之間的試樣表面上的間隙寬度要均勻,并且在表面泄漏不致引起測量誤差的條件下間隙應盡可能窄,實際使用時最小為1MM.
表面電阻率為測定表面電阻率,使用的保護系統應盡可能地抵消體積電阻引起的影響.
參數:
1、電阻測量范圍: 0.01×104Ω ~1×1018Ω。
2、電流測量范圍: 2×10-4A~1×10-16A
3、顯 示 方 式:液晶、電阻、電流雙顯示
4、內置測試電壓: 10V 、50V、100V、250V、500V、1000V(任意切換);
5、基本準確度:≤1%;
6、使用環境:溫度:0℃~40℃,相對濕度<80%
7、供電形式:AC 220V,50HZ,功耗約5W
8、全自動測量、體積小、重量輕、準確度高,電阻、電流雙顯示,性能好穩定、讀數方便
9、所有測試電壓(10V/50V/100/250/500/1000V) 測試時電阻結果直讀
10、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
使用注意事項
高阻測量一定要嚴格按使用方法步聚進行,否則有可能造成儀器損壞或電人。
1 應在“Rx”兩端開路時調零(主機開機)
如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零,但改變測量電壓后可能要重新調零。
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秒以便觀察顯示數字,當有顯示值時應停下,記錄當前的數字即是被測電阻值。若顯示“1”時,表示欠量程應往高次檔拔。直到有顯示數字時為止。當有顯示數字時不能再往高次檔撥,否則有可能損壞儀器(機內有過電流保護電路)。除104 Ω檔之外,當顯示低于1.99,表示過量程應換低檔!
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也變化,這不是儀器本身的問題,而是被測量對象的導電機理復雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數就夠了。
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。在使用時要注意高壓線,開機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電壓及靜電的沖擊。所以在開機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,應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽.
在測量大于1010 Ω以上時,為防止外界干擾面而引起讀數不穩。
9 每次測量完時應將量程開關撥回“104 ”檔再進行下次測試
在測量時應逐漸將量程開關撥到高阻檔,測量完時應將電流電阻量程、電壓量程開關撥回低檔。以 確保下次開機時量程開關處在低阻量程檔。
電阻定律
導體的電阻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,這個規律就叫電阻定律(law of resistance),公式為R=ρL/S 。其中ρ:制成電阻的材料的電阻率,L:繞制成電阻的導線長度,S:繞制成電阻的導線橫截面積,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——繞制成電阻的導線長度,國際單位制為米(m);
S——繞制成電阻的導線橫截面積,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平方毫米的導線的電阻,叫做這種材料的電阻率。是描述材料性質的物理量。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。與導體長度L,橫截面積S無關,只與物體的材料和溫度有關,有些材料的電阻率隨著溫度的升高而增大,有些反之。
安全注意事項
1. 使用前務必詳閱此說明書,并遵照指示步驟,依次操作。
2. 請勿使用非原廠提供之附件,以免發生危險。
3. 進行測試時,本儀器測量端高壓輸出端上有直流高壓輸出,嚴禁人體接觸 ,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盡可 能懸
空,不與外界物體相碰。
5. 當被測物絕緣電阻值高,且測量出現指針不穩現象時,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,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,接 上測 量線。
準備工作:
1、取被測液體(如:增塑劑)試樣50ml。
2、試樣應在溫度23±2℃,相對濕度65±5%的條件下處理2小時以上。
應用范圍 :
a 材料高阻測試測量如防靜電產品(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;
b 材料體積電阻(率)和表面電阻(率)測量;
c 電化學和材料測試,以及物理,光學和材料研究;
d 微弱電流測量如光電效應和器件暗電流測量。
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定狀態肘,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定狀態,則報告不能達到穩定狀態的試樣數,并分別地給出它們的結果。 當測試結果取決于電化時間時,則報告它們之間的關系,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。
電導和電導率是什么關系:
電導率,物理學概念,指在介質中該量與電場強度之積等于傳導電流密度。對于各向同性介質,電導率是標量;對于各向異性介質,電導率是張量。生態學中,電導率是以數字表示的溶液傳導電流的能力。單位以西門子每米(S/m)表示。
(1)英文:conductivity(orspecific conductance)
(2)定義:電阻率的倒數為電導率,用希臘字母κ表示(或者γ[1]),κ=1/ρ。除非特別指明,電導率的測量溫度是標準溫度( 25 °C )。
(3)單位:在國際單位制中,電導率的單位稱為西門子/米(S/m),其它單位有:MS/m,S/cm,μS/cm。1S/m=1000mS/m=1000000μS/m=10mS/cm=10000μS/cm。
(4)說明:電導率的物理意義是表示物質導電的性能。電導率越大則導電性能越強,反之越小。另外,不少人將電導跟電導率混淆:電導是電阻的倒數,電導率是電阻率的倒數。
重要性和用途:
1絕緣材料用于電子系統彼此和與地面之間隔離,該材料能提供零部件的機械支撐。由于此用途,通常要求具有盡可能高的絕緣電阻,以與可接受的機械、化學和耐熱性能一致。因為絕緣電阻或電導組合了體積和表面電阻或電導,當實際使用時,要求試驗樣本和電有相同的形式,此時的測量值是非常有用的。表面電阻或電導隨著濕度發生快速變化,然而體積電阻或電導則稍微變化,盡管總的變化在一些變化可能更大。
2電阻或電導可用于間接預測某些材料的低頻率電介質擊穿和損耗因數性能。電阻或電導通常作為濕度含量,固化程度,機械連續性或不同類型老化的間接測量方式。這些間接測量的效用取決于通過理論或經驗研究確立的相關度。表面電阻的降低可導致因為電場強度降低而發生電介質擊穿電壓的增加,或者由于應力面積的增加而發生電介質擊穿電壓的降低。
3所有的電介質電阻或電導都取決于電化時間長短和施加的電壓值(除了普通的環境變量之外)。這些因素必須已知,同時報告,以使得電阻或電導測量值有意義。在電絕緣材料工業中,形容詞“表觀”通常適用于在任意選擇電化時間條件下獲得的電阻值。見X1.4。
4體積電阻或電導可通過在特定應用場合設計某個絕緣體使用的電阻和尺寸數據計算得出。研究已經表明電阻或電導隨著溫度和濕度的變化而變化(1,2,3,4)4,同時在設計工作條件時,必須已知這種變化。體積電阻或電導測量值通常用于檢查絕緣材料的均勻性,或者對于加工,可探測影響材料質量的導電雜質,而這不容易通過其它方法觀察到。
5體積電阻超過1021Ω·cm(1019Ω·cm)時,樣本在普通實驗室條件測試獲得的數值計算得出體積電阻,如果結果確實可疑,則應考慮通常使用的測量設備的局限性。
6表面電阻或電導不能精確測量,只能近似測量,因為體積電阻或電導總是受到測量方法的影響。測量值還受到表面污染的影響。表面污染及其積聚速度受到許多因素的影響,包括靜電充電和界面張力。這些因素反過來可以影響表面電阻。當包括污染,但是在通常常識下判斷不是電絕緣材料的材料性能時,此時表面電阻或電導可視為與材料性能相關。
電導率與電阻的關系
電阻率的倒數就是電導率,它們之間的關系成倒數關系。
電阻率:
用來表示各種物質電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻,叫做這種材料的電阻率。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。
電導率:
物理學概念,也可以稱為導電率。在介質中該量與電場強度E之積等于傳導電流密度J。對于各向同性介質,電導率是標量;對于各向異性介質,電導率是張量。生態學中,電導率是以數字表示的溶液傳導電流的能力。單位以西門子每米(S/m)表示。
電阻的作用:
電阻在電路中的作用:利用的歐姆定律可以利用電阻控制電路中的電壓、電流。
電阻的主要物理特征就是可以變電能為熱能,因此熱水器中的發熱元件、電燈泡、電燙斗就是利用了電阻的作用制成的。另外電阻有怕熱的特性,當導體材料溫度升高時材料的電阻率會增大(有些材料則表現為減小),因此利用電阻的這種特性可以制作溫度測量計(不知道你看見過沒,插一根“鐵絲”就能測量溫度的方法就是利用了這種電阻材料作用的)。
另外一些材料的電阻還會受到光線照射的印象,而利用這樣的材料可以制成光敏電阻,利用這點作用可以方便的設計光控電路以及光的測量和光電轉換等領域。
應用
電阻率較低的物質被稱為導體,常見導體主要為金屬,而自然界中導電性 佳的是銀,其次為半導體,硅鍺。當存在外電場時,金屬的自由電子在運動中不斷和晶格節點上做熱振子的正離子相碰撞,使電子運動受到阻礙,因而就具有了一定的電阻。其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等,電阻率較高,一般稱為絕緣體。介于導體和絕緣體之間的物質(如硅) 則稱半導體。電阻率的科學符號為 ρ(Rho)。 已知物體的電阻,可由電阻率ρ、長度 l 與截面面積A 計算:ρ=RA/I,在該式中, 電阻R 單位為歐姆,長度 l 單位為米,截面面積 A 單位為平方米,電阻率 ρ單位為歐姆·米。
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態電流之商,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度和穩態電流密度之商,即單位體積內的體積電阻。
注:體積電阻率的SI單位是12 "m。實際上也使用 fE " cm這一單位。
電極 electrodes
電極是具有一定形狀 、尺寸和結構的與被測試樣相接觸的導體。
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)
北廣精儀公司電性能及橡膠塑料相關產品:
BWN拉力材料試驗機(符合國標GB/T1172-1999、GB/T2975-1998、GB/T10632-1989)
BDJC-10KV-200KV電壓擊穿試驗儀(符合國標GB1408-2006、GB/T1695-2005、GB/T3333、HG/T 3330、GB12656、ASTM D149)
BEST-121體積表面電阻率測定儀(符合國標GB/T 1410、2439、10581、1692、12703.4、10064、ASTM D257-99)
BQYH-96塑料球壓痕硬度計(符合國標GB/T3398-2008)
BEST-19導體材料電阻率測試儀
M-200橡膠塑料滑動摩擦試驗機(國標,非國標,可定制)
GDAT-A介電常數介質損耗測試儀(可測試固體液體
BQS-37A高頻介電常數介質損耗測試儀
BDH-20KV絕緣材料耐電弧性能試驗儀/高電壓小電流測試儀
BWK-300A液顯熱變形維卡軟化點溫度測定儀
BQYH-96塑料球壓痕硬度計
BRT-400Z熔體流動速率測定儀/熔融指數儀
BMD-A計算機控制馬丁耐
HMYX-2000海綿泡沫壓陷硬度測定儀
HMLQ-500海綿泡沫落球回彈儀
HMPL-2000海綿泡沫疲勞沖擊測定儀
HMLS-1000海綿拉伸強度試驗機
HMYS-200海綿壓縮變形試驗機
HMMD-A海綿密度測定儀
XCY-III低溫脆性試驗機
BLD-600V漏電起痕試驗儀
BLD-6000V高壓漏電起痕試驗儀
BLC-2000落球沖擊試驗機
BLB-30管材落鏢沖擊試驗機
BCM-03擺錘薄膜沖擊試驗機
CZF-5水平垂直燃燒試驗儀
BZR-A汽車內飾材料阻燃性能試驗機
BYL-01啞鈴制樣機
BJ-50簡支梁沖擊試驗機
BX-50懸臂梁沖擊試驗機
BM-201門尼粘度試驗機
BL-200無轉子硫化儀
cp-s沖片機手動
cp-q氣動沖片機
JF-3氧指數測定儀