絕緣材料電阻率測定儀
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。在試驗條件下，電極材質(zhì)應(yīng)耐腐強。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了解電極材料是否會引入很大誤差。
2 導(dǎo)電銀漆
某些高導(dǎo)電率的商品銀漆，無論是氣干的或低溫烘于的，是足夠疏松的、能透過濕氣，因此可在加上電極后對試樣進行條件處理。這種特點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電極的邊緣相當(dāng)光滑。但對于圓電極，可先用圓規(guī)畫出電強的輪廊，然后用刷子來涂滿內(nèi)部的方法來獲得精細的邊緣。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)點是一避噴在試徉上便可立即使用。這種電極或許是足夠疏松的，可允許對試樣進行條件處理，但這一特點應(yīng)被證實。固定的模框可用來制取被保護電極與保護電極之間的間隙。
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，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)來框住，每個環(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。不推薦長期使用或在高溫下使用水銀，因為它有毒。
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)點是能方便快捷地放上和移開。由于只是在測定時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量體積電阻用的電極，但它不適用于測量表面電阻。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的無水聚乙二醇800份(質(zhì)量) ‘
水 200份(質(zhì)量)
軟肥皂(藥用級) 】份(質(zhì)量)
氯化鉀 】0份(質(zhì)量)
要在一個平穩(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。這個技巧僅適用于表面非常平滑的試樣。
通過精心操作，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為材料的長度， S為面積?？梢钥闯?，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。
技術(shù)參數(shù)：
1、電阻測量范圍 1×104Ω ～1×1018Ω
2、電流測量范圍 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、使測量超高電阻就如用萬用表測量普通電阻樣簡便免去老式高阻計在不同測試電壓下或不同量程時要乘以系數(shù)等使用不便的麻煩
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(yīng)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，只要已證明去掉保護對結(jié)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，并且在表面的泄露不至于引起測量誤差的條件下間隙應(yīng)盡可能的窄。l mm的間隙通常為切實可行的小間隙。
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
5.產(chǎn)品合格證：1份
幾種導(dǎo)體材料在20℃時的電阻率
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，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統(tǒng)的高阻計的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。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，即電阻無窮大時，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。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。
本儀器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(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過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(fā)生變化對其結(jié)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。
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jue對零度上升，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。
典型應(yīng)用
1．測量防靜電鞋、導(dǎo)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(tǒng)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(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。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。
產(chǎn)品特點：
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、計算機房防樹脂云母體積表面電阻率測試儀靜電活動地板等電阻值的檢驗以及絕緣材料和電子電器產(chǎn)品的絕緣電阻測量。配不同的測量電極（夾具）可以測量不同材料（固體、粉體或液體）的體積電阻率和表面電阻率或電導(dǎo)率。本儀器除能測電阻外，還能直接測量電流如電子器件暗電流等
測量方法和精確度
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闊的l=匕值，或是在固定電壓下比較避
2
測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·對薄試樣可在有關(guān)的規(guī)范中規(guī)定不同的精確度。
為測定體積電阻率，應(yīng)按照有關(guān)的規(guī)范測量每個試樣的平均厚度，其厚度測量點應(yīng)均勻地分布在出被保護電極所覆蓋的整個面積上。
注：對于薄試樣無論如何在加上電極前測量厚度。
一般說來，應(yīng)與條件處理時相同的濕度(浸在液體中的條件處理除外)和溫度下測試電阻。但有時也可在停止條件處理后的規(guī)定時間內(nèi)進行測量。
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。
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。
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(diào)零
在“Rx”兩端開路的情況下,調(diào)零使電流表的顯示為0000 .注意：在“Rx”兩端不開路，如接在電阻箱或被測量物體上時調(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。 完畢后關(guān)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(guān)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(shù)字， 當(dāng)被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1”，此時應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置，當(dāng)測量儀器有顯示值時應(yīng)停下，當(dāng)前的數(shù)字乘以檔次即是被測電阻值。當(dāng)有顯示數(shù)字時不要再往更高次檔撥，否測儀器會過量程，機內(nèi)保護電路開始工作，儀器測量準(zhǔn)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(diào)至10V后關(guān)閉電源
每測量一次均應(yīng)將量程開關(guān)撥回到104“調(diào)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(yīng)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(jié)內(nèi)容。
9 、體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換時，必須把電源關(guān)閉后進行檔位轉(zhuǎn)換，否則會導(dǎo)致電壓沖擊到主機無法顯示或損壞。
