體積表面電阻率測量儀北京制造商 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
體積表面電阻率測量儀北京制造商 參數(shù)
01電阻測量范圍1?104Ω ~1?1018Ω
02電流測量范圍2?10-4A ~1?10-16A
03顯 示 方 式數(shù)字液晶顯示
04內(nèi)置測試電壓10V、50V、100V、250、500、1000V(任意切換)
05基本準確度1% (*注)
06使用環(huán)境溫度:0℃~40℃,相對濕度<80%
07供電形式AC 220V,50HZ,功耗約5W
08儀器尺寸285mm?245mm?120 mm
09儀器質(zhì)量約5KG
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)溫度從絕對零度上升,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。
注意事項
儀器使用前請仔細閱讀以下內(nèi)容,否則將造成儀器損壞或電擊情況。
1.檢查儀器后面板電壓量程是否置于10V檔,電流電阻量程是否置于104檔。
2.接通電源調(diào)零,(注意此時主機不得與屏蔽箱線路連接)在“Rx”兩端開路的情況下,調(diào)零使電流表的顯示為0000。然后關(guān)機。
3.將待測試樣平鋪在不保護電極正中央,然后用保護電極壓住樣品,再插入被保護電極(不保護電極、保護電極、被保護電極應(yīng)同軸且確認電極之間無短路)。
4.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,
5.接好測試線,將測試線將主機與屏蔽箱連接好。量程置于104檔,打開主機后面板電源開關(guān)按鈕。從儀器后面板調(diào)電壓按鈕到所要求的測量電壓。(比如:GBT 1692-2008硫化橡膠 絕緣電阻率的測定 標準中注明要求在500V電壓進行測定,那么電壓就要升到500V)
6.電流電阻量程按鈕從低檔位逐漸撥高檔,每撥一次停留1-2秒觀察顯示數(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。測量儀器有顯示值時應(yīng)停下,在1min的電化時間后測量電阻,當(dāng)前的數(shù)字乘以檔次即是被測電阻。
7.測試完畢先將量程撥至(104)檔,然后將測量電壓撥至10V檔, 后將測試按鈕撥到中央位置后關(guān)閉電源。然后進行下一次測試。
8.應(yīng)在“Rx”兩端開路時調(diào)零,一般一次調(diào)零后在測試過程中不需再調(diào)零。
9.禁止將“RX”兩端短路,以免微電流放大器受大電流沖擊。
10.不得在測試過程中不要隨意改動測量電壓。
11.測量時從低次檔逐漸撥往高次檔。
12.接通電源后,手指不能觸及高壓線的金屬部分。
13.不得測試過程中不能觸摸微電流測試端。
14.在測量高阻時,應(yīng)采用屏蔽盒將被測物體屏蔽。
15.嚴禁在試測過程隨意改變電壓量程及在通電過程中打開主機。
16.嚴禁電流電阻量程未在104檔及電壓在10V檔,更換試樣。
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
影響電阻率的外界因素
電阻率不僅與材料種類有關(guān),而且還與溫度、壓力和磁場等外界因素有關(guān)。金屬材料在溫度不高時,ρ與溫度t(℃)的關(guān)系是ρt=ρ0(1 at),式中ρt與ρ0分別是t℃和0℃時的電阻率;α是電阻率的溫度系數(shù),與材料有關(guān)。錳銅的α約為1?10-1/℃(其數(shù)值極小),用其制成的電阻器的電阻值在常溫范圍下隨溫度變化極小,適合于作標準電阻。已知材料的ρ值隨溫度而變化的規(guī)律后,可制成電阻式溫度計來測量溫度。半導(dǎo)體材料的α一般是負值且有較大的量值。制成的電阻式溫度計具有較高的靈敏度。有些金屬(如Nb和Pb)或它們的化合物,當(dāng)溫度降到幾K或十幾K(絕對溫度)時,ρ突然減少到接近零,出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象,超導(dǎo)材料有廣泛的應(yīng)用前景。利用材料的ρ隨磁場或所受應(yīng)力而改變的性質(zhì),可制成磁敏電阻或電阻應(yīng)變片,分別被用來測量磁場或物體所受到的機械應(yīng)力,在工程上獲得廣泛應(yīng)用。
金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,非金屬和一些金屬氧化物更大,而絕緣體的電阻率極大。鍺、硅、硒、氧化銅、硼等的電阻率比絕緣體小而比金屬大,我們把這類材料叫做半導(dǎo)體(semiconductors)。
總結(jié):常態(tài)下(由表可知)導(dǎo)電性能好的依次是銀、銅、鋁,這三種材料是常用的,常被用來作為導(dǎo)線等。銀的價格偏貴,因此銅用的為廣,幾乎所有應(yīng)用的導(dǎo)線都是銅制作的(精密儀器、特殊場合除外)。鋁線由于化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定容易氧化已被淘汰。由于鋁密度小,取材廣泛,且價格比銅便宜,被廣泛用于電力系統(tǒng)中傳輸電力的架空輸電線路。為解決鋁材剛性不足缺陷,一般采用鋼芯鋁絞線,即鋁絞線內(nèi)部包有一根鋼線,以提高強度。銀導(dǎo)電性能好,但由于成本高很少被采用,只有在高要求場合才被使用,如精密儀器、高頻震蕩器、航天等。在某些場合儀器上觸點也有用金的,因為金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,并不是因為其電阻率小所致。
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,儀器測量準確度會下降。
電源
要求有很穩(wěn)定的直流電壓源。這可用蓄電油或一個整流穩(wěn)壓的電摞來提供。對電源的穩(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、250V、500V、1000 V、2500 V、5000 V, 10000 V和15000 V。 常用的電壓是100V、500V和1000 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。
由于試樣電阻可能與電壓有依存關(guān)系,因此應(yīng)在報告中注明試驗電壓值。
重要性和用途:
1絕緣材料用于電子系統(tǒng)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(xué)和耐熱性能一致。因為絕緣電阻或電導(dǎo)組合了體積和表面電阻或電導(dǎo),當(dāng)實際使用時,要求試驗樣本和電極具有相同的形式,此時的測量值是非常有用的。表面電阻或電導(dǎo)隨著濕度發(fā)生快速變化,然而體積電阻或電導(dǎo)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(dǎo)可用于間接預(yù)測某些材料的低頻率電介質(zhì)擊穿和損耗因數(shù)性能。電阻或電導(dǎo)通常作為濕度含量,固化程度,機械連續(xù)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(jīng)驗研究確立的相關(guān)度。表面電阻的降低可導(dǎo)致因為電場強度降低而發(fā)生電介質(zhì)擊穿電壓的增加,或者由于應(yīng)力面積的增加而發(fā)生電介質(zhì)擊穿電壓的降低。
3所有的電介質(zhì)電阻或電導(dǎo)都取決于電化時間長短和施加的電壓值(除了普通的環(huán)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(dǎo)測量值有意義。在電絕緣材料工業(yè)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(dǎo)可通過在特定應(yīng)用場合設(shè)計某個絕緣體使用的電阻和尺寸數(shù)據(jù)計算得出。研究已經(jīng)表明電阻或電導(dǎo)隨著溫度和濕度的變化而變化(1,2,3,4)4,同時在設(shè)計工作條件時,必須已知這種變化。體積電阻或電導(dǎo)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(zhì)量的導(dǎo)電雜質(zhì),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(shù)值計算得出體積電阻,如果結(jié)果確實可疑,則應(yīng)考慮通常使用的測量設(shè)備的局限性。
6表面電阻或電導(dǎo)不能精確測量,只能近似測量,因為體積電阻或電導(dǎo)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(dāng)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(dǎo)可視為與材料性能相關(guān)。
微分電阻
如電阻跟隨電壓及電流變動,則可定義微分電阻為:
dU
r=--
dI
微分電阻的單位仍為歐姆,惟微分電阻值與基本的電阻值并不一致。微分電阻值有可能因有關(guān)儀器的特性而出現(xiàn)負值,稱為負電阻。然而,基本電阻(即電壓與電流的商)永遠為正值。
注意事項:
1、測定電極必須放置在高絕緣的墊板上。
2、測定電極在測試前后,均應(yīng)做好清洗工作,特別是三只電極的支撐件不得受到試樣的污染
準備工作:
1、取被測液體(如:增塑劑)試樣50ml。
2、試樣應(yīng)在溫度23?2℃,相對濕度65?5%的條件下處理2小時以上。
安全注意事項
1.使用前務(wù)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(fā)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(yīng)盡可 能懸空,不與外界物體相碰。
5. 當(dāng)被測物絕緣電阻值高,且測量出現(xiàn)指針不穩(wěn)現(xiàn)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(nèi)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(nèi),接 上測 量線。
測試電壓(V)
DC—10V
DC—50V
DC—100V
DC—500V
DC—1000V
條件處理和測試條件的規(guī)定:固體絕緣材料的電阻隨溫度、濕度的增加而下降。試樣的預(yù)處理條件取決于被測材料,這些條件在材料規(guī)范中規(guī)定。推薦使用GB10580《固體絕緣材料在試驗前和試驗時采用的標準條件》中規(guī)定的預(yù)處理方法。可使用甘油—水溶液潮濕箱進行濕度預(yù)處理。測試條件應(yīng)與預(yù)處理條件盡可能地一致,有些時候(如浸水處理)不能保持預(yù)處理條件和測試條件一致時,則應(yīng)在從預(yù)處理環(huán)境中取出后在盡可能短時間內(nèi)完成測試,一般不超過5分鐘。
電化時間的規(guī)定:當(dāng)直流電壓加到與試樣接觸的兩電極間時,通過試樣的電流會指數(shù)式地衰減到一個穩(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1010Ω?m的材料,其穩(wěn)定狀態(tài)通常在1分鐘內(nèi)達到。因此,要經(jīng)過這個電化時間后測定電阻。對于電阻率較高的材料,電流減小的過程可能會持續(xù)幾分鐘、幾小時、幾天,因此需要用較長的電化時間。如果需要的話,可用體積電阻率與時間的關(guān)系來描述材料的特性。當(dāng)表面電阻較高時,它常隨時間以不規(guī)則的方式變化。測量表面電阻通常都規(guī)定1分鐘的電化時間。
測試步驟:
1、測試溫度23?2℃,相對濕度65?5%,無外界電磁場干擾環(huán)境中進行。
2、測試時對試樣所加電壓為100V~500V的直流電壓,選擇電壓檔次。
3、將試樣倒入高壓電極內(nèi),使液面剛好和環(huán)電極下緣全部接觸為止。
4、將充分放電后的試樣和電極,按固體(液體)體積及表面電阻率測試儀要求接線。
外電極(高壓電極)接高固體(液體)體積及表面電阻率測試儀的高壓輸出端。
內(nèi)電極(測量電極)接固體(液體)體積及表面電阻率測試儀的測量端。
中電極(環(huán)電極)接固體(液體)體積及表面電阻率測試儀的接地端。
5、儀器預(yù)熱30分鐘,穩(wěn)定后調(diào)整儀器(調(diào)零),加上試驗1分鐘,讀取電阻指示值,然后放電1分鐘,再測試一次,以二次的算術(shù)平均值作為試驗樣品電阻指示值。
電阻定律
導(dǎo)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(guī)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(dǎo)線長度,S:繞制成電阻的導(dǎo)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(dǎo)線長度,國際單位制為米(m);
S——繞制成電阻的導(dǎo)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(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率。是描述材料性質(zhì)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(dǎo)體長度L,橫截面積S無關(guān),只與物體的材料和溫度有關(guān),有些材料的電阻率隨著溫度的升高而增大,有些反之。
北廣產(chǎn)品銷往北京、上海、廣東、河南、浙江、河北、江蘇、湖南、內(nèi)蒙、山東、四川、廣州、江西、西北、云南、深圳、吉林、南京、嘉興、佛山、蘇州、杭州、西安、潥陽、長春、江蘇、平頂山、安徽、金水、金華、海南、廊坊、天津、成都、揚州、東莞、濟南、南通、株洲、保定、貴州、宜興、嘉興、黑龍江、漳州、成都、重慶、咸陽、濟南、紹興、杭州、拉薩、山西、惠州、滄州、江西、沈陽、武漢、沈陽、昆明、鶴山、許昌、青海、寧波、醴陵、淄博、瑞安、阜新、合肥、長沙、常州、瑞安、青島、無錫、濟寧、醴陵、廈門、河源、樂清、煙臺、福州、龍口、徐州、唐山等地銷售。
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