塑料表面電阻率測量儀 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。
塑料表面電阻率測量儀 工作原理
根據歐姆定律,被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。BEST121型數字高阻計是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I,通過內部的大規模集成電路完成電壓除以電流的計算,然后把所得到的結果經過A/D轉換后以數字顯示出電阻值,即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化,其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流I的變化而變,所以,即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發生變化對其結果影響不大,其測量精度很高,從理論上講其誤差可以做到零,而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。
符合標準
GB/T 1410-2006 、GB 12014 、GB/T 20991-2007 、GB 4385-1995 、GB 12158-2006 、GB 4655-2003 、GB/T 12703.4-2010 、GB/T 12703.6-2010 、GB 13348-2009 、GB/T 15738-2008 、GB/T 18044-2008 、GB/T 18864-2002 、GB/T 22042-2008 、GB/T 22043-2008 、GB/T 24249-2009 、GB 26539-2011 、GB/T 26825-2011 、GB 50515-2010 、GB 50611-2010 、GJB 105-1998-Z 、GJB 3007A-2009 、GJB 5104-2004
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。
典型應用
1.硫化橡膠體積、表面電阻率測定
2.測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值
3.測量防靜電材料的電阻及電阻率
4.測量計算機房用活動地板的系統電阻值
5.測量絕緣材料電阻(率)
6.光電二極管暗電流測量
7.物理,光學和材料研究
8.高分子材料表面體積電阻率測定
體積電阻
在測試以前應使試樣具有電介質穩定狀態。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,同時觀察短路電流的變化,如此繼續到短路電 流達到相當恒定的值為止,此值應小于電化電流的穩定值,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,也要維持短路狀態到需要的時間。當短路電流Io變得基本恒 定時(可能需要幾小時),記下Io的值和方向。
然后加上規定的直流電壓井同時開始記時。除非另有規定,在如下每個電化時間作一次測量: 1 min、2min、5min、10min、50min、100min。如果連續兩次測量得出同樣的結果,責可以結束試驗并用這個電流值來計算體積電阻。記錄次觀察到相同測量結果時的電化時間。如果在100min內不 能達到穩定狀態,則記錄體積電阻與電化時間的函數關系。
作為驗收試驗,按照有關規范的規定,使用一個固定的電化時間如lmin后的電流值來計算體積電阻率。
符合標準:
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方法》
ASTM D257-99 《絕緣材料的直流電阻或電導試驗方法》
GB/T 2439-2001《硫化橡膠或熱塑性橡膠導電性能和耗散性能電阻率的測定》
GB/T 10581-2006《絕緣材料在高溫下電阻和電阻率的試驗方法》
GB/T 1692-2008《硫化橡膠絕緣電阻率的測定》
GB/T 12703.4-2010《紡織品 靜電性能的評定 第4部分:電阻率》
GB/T 10064-2006《測定固體絕緣材料絕緣電阻的試驗方法》
條件處理
試樣的處理條件取決于被試材料,這些條件應在材料規范中規定。
推薦按 GB/T 10580一2003 進行條件處理;由各種鹽溶液所產生的相對溫度在 IEC 60260 中給出。
可以采用機械蒸發系統。
體積電阻率和表面電阻率都對溫度變化特別敏感。 這種變化是指數式的。 因此必須在規定的條件 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內是相對緩慢的過程,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月 才能達到平衡。
試樣處置
電極之間或測量電極與大地之間的雜散電流對于測試儀器的讀數沒有明顯的影響這一點很重要。 測試時加電極到試樣上和安放試樣時均要極為小心,以免可能產生對測試結果有不良影響的雜散電流通道。
測量表面電阻時,不要清洗表面,除非另有協議或規定。 除了同二材料的另 一個試樣的未被觸模過 的表面可觸及被測試樣外,表面被測部分不應被任何東西觸及。
電導率和電阻率之間聯系和關系?
電阻率:是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:水的導電性即水的電阻的倒數,通常用它來表示水的純凈度。
電導率是物體傳導電流的能力。電導率測量儀的測量原理是將兩塊平行的極板,放到被測溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(通常為正弦波電壓),然后測量極板間流過的電流。根據歐姆定律,電導率(G)--電阻(R)的倒數,是由電壓和電流決定的。
電導率的基本單位是西門子(S),原來被稱為姆歐,取電阻單位歐姆倒數之意。因為電導池的幾何形狀影響電導率值,標準的測量中用單位電導率S/cm來表示,以補償各種電極尺寸造成的差別。單位電導率(C)簡單的說是所測電導率(G)與電導池常數(L/A)的乘積.這里的L為兩塊極板之間的液柱長度,A為極板的面積。
=ρl=l/σ
(1)定義或解釋 電阻率的倒數為電導率。σ=1/ρ (2)單位: 在國際單位制中,電導率的單位是西門子/米。 (3)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。
試樣
1 體積電阻率
為測定體積電阻率,試樣的形狀不限,只要能允許使用第三電極來抵消表面效應引起的誤差即可。對于表面泄漏可忽略不計的試樣,測量體積電阻時可去掉保護,只要己證明去掉保護對結果的影響可忽 略不計。
在被保護電極與保護電極之間的試樣表面上的間隙要有均勻的寬度,并且在表面泄漏不致于引起 測量誤差的條件下間隙應盡可能的窄。lmm的間隙通常為切實可行的 小間隙。
圖2及圖3給出了三電極裝置的例子。在測量體積電阻時,電極1是被保護電極,電極2為保護電 極,電極3為不保護電極。被保護電極的直徑d1(圖2)或長度l1(圖3)應至少為試樣厚度h的10倍,通 常至少為25mm。不保護電極的直徑d4(或長度[4)和保護電極的外直徑d3(或保護電極兩外邊緣之間 的長度[3)應該等于保護電極的內徑d2(或保護電極兩內邊緣之間的長度lz)加上至少2倍的試樣厚度。
2 表面電阻率
為測定表面電阻率,試樣的形狀不限,只要允許使用第三電極來抵消體積效應引起的誤差即可。推薦使用圖2及圖3所示的三電極裝置。用電極1作為被保護電極,電極3作為保護電極,電極2作為不 保護電極。可直接測量電極1和2之間表面間隙的電阻。這樣測得的電阻包括了電極1和2之間的表面電阻和這兩個電極間的體積電阻。然而,對于很寬范圍的環境條件和材料性能,當電極尺寸合適時, 體積電阻的影響可忽略不計。為此,對于圖2和圖3所示的裝置,電極的間隙寬度g至少應為試樣厚度 的2倍,一般說來,1mm為切實可行的 小間隙。被保護電極尺寸d1(或長度l1)應至少為試樣厚度h 的10倍,通常至少為25mm。
也可以使用條形電極或具有合適尺寸的其他裝置。
注:由于通過試樣內層的電流的影響,表面電阻率的計算值與試樣和電極的尺寸有很大的關系,因此,為了測定時可進行比較,推薦使用與圖2所示的電極裝置的尺寸相一致的試樣,其中d1= 50 mm, d2 = 60 mm, ds = 80 mm
技術指標
序號 項目 參數
1 電阻測量范圍 0.01×104Ω~1×1018Ω
2 電流測量范圍為 2×10-4A~1×10-16A
3 雙表頭顯示 3.1/2位LED顯示
4 內置測試電壓 100V、250V、500V、1000V
5 基本準確度 1% (*注)
6 內置測試電壓 100V、250、500、1000V
7 使用環境 溫度:0℃~40℃相對濕度<80%
8 供電形式 AC 220V,50HZ,功耗約5W
9 儀器尺寸 285mm× 245mm× 120 mm
10 質量 約2.5KG
典型應用
1,測量絕緣材料電阻(率)
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,測量防靜電鞋,導電鞋的電阻值
5,光電二極管暗電流測量
6,物理,光學和材料研究
標準配置:
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
測試電壓(V)
DC—10V
DC—50V
DC—100V
DC—500V
DC—1000V
標準配置:
1、儀器主機 一臺
2、屏蔽箱一個
3、試驗電極三個
4、說明書一本
5、電源線一條
6、數據線三條
7、合格證一份
8、保修卡一份
三電極接線說明
測量電阻可用二電極,一個接高壓電極,另一個接電流電極就行了,儀器的地線用于屏蔽用,在測量高電阻時要與屏蔽箱的地相接以防干擾。測量低電阻時 可以不用。國家標準 GB1410《 固體絕緣材料絕緣體積電阻率和表面電阻率試驗方 法》中推薦一種三電極測量方法:
它是由三個獨立的電極組成:
1.中心為圓柱體,直徑為50mm, 標準中沒有規定高度,但一般是40mm
2.圓柱體外為一圓環,圓環內徑為60mm,外徑為80mm, 標準中沒有規定高度,但一般是40mm
3.底為一平板, 直徑為100mm的圓板. 標準中沒有規定厚度,但一般為5mm
如果使用這種三電極測量材料表面電阻或體積電阻,可以按下圖接線:
4.測表面電阻:(電流流過被測量物體表面時測得的電阻)
儀器高壓輸出(紅)接圓環電極
儀器電流輸入端(芯線)接圓柱電極
儀器地(黑,屏蔽線)接圓盤電極
5.測體積電阻:(電流流過被測量物體體內時測得的電阻)
儀器高壓輸出(紅)接圓盤電極
儀器電流輸入端(芯線)接圓柱電極
儀器地(黑,屏蔽線)接圓環電極
請將被測量材料放在圓盤電極上面,并且圓柱電極放在圓環電極的中間,先將屏蔽箱上的開關撥在中間0位置時,此時沒有高壓輸出,將屏蔽箱蓋好,然后再與儀器接線。
如果開關是在左邊的Rv位置時,測量的是體積電阻Rv,此時電壓加在底下的圓盤電極上,電流從圓盤電極經被測量材料體內流到柱電極。
如果開關是在右邊的Rs位置時,測量的是表面電阻Rs,此時圓環電極改變為電壓,圓盤電極為接線,電流從圓環電極經材料表面流到圓柱電極。
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。6.8 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。
8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。