表面電阻體積電阻率測試儀 定義
下列定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
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(guī)定,體積電阻是在電化一分鐘后測定。
表面電阻體積電阻率測試儀 2體積電阻率volume resistivity
在絕緣材料里面的直流電場強(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。' m。 實(shí)際上也使用。? cm這一單位。
3表面電阻surface resistance
在試樣的其表面上的兩電極間所加電壓與在規(guī)定的電化時間里流過兩電極間的電流之商,在兩電極上可能形成的極化忽略不計。
注1: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樣的一個表面層,但也包括流過試樣體積內(nèi)的成分。
4表面電阻率surface resistivity
在絕緣材料的表面層里的直流電場強(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SI單位是0。 實(shí)際上有時也用 “歐每平方單位”來表示。
5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/T10064一一2006)
主要參數(shù)
? 顯示采用4.3寸高分辨率TFT屏顯示,操作簡單
? 機(jī)身小巧,功能強(qiáng)大測試性能卓越
? 回讀電壓精度0.5%?1V
? 絕緣電阻最大精度1%快速測試
? 最小測試周期僅需200ms恒壓測試
? 采用恒壓測試法快速測量絕緣電阻豐富的接口配置
?HANDLER口
?RS-232接口
? 以太網(wǎng)接口
?U盤接口
?可連接上位機(jī)軟件操作
供電
?110v~240 V雙模式供電
? 電源頻率47Hz~63Hz
? 最大功耗50W
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(yàn)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(yàn)電壓值。
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間的比值,或是在固定電壓下比較通過這兩種電阻的電流。
附錄A給出了描述這些原理的例子。
伏安法需要一適當(dāng)精度的伏特表,但該方法的靈敏度和度主要取決于電流測量裝置的性能,該裝置可以是一個檢流計或電子放大器或靜電計。
電橋法只需要一靈敏的電流檢測器作為零點(diǎn)指示器,測量度主要取決于已知的橋臂電阻器,這些橋臂電阻應(yīng)在寬的電阻值范圍內(nèi)具有高的精密度和穩(wěn)定性。
電流比較法的度取決于已知電阻器的度和電流測量裝置,包括與它相連的測量電阻器的穩(wěn)定度和線性度。只要電壓是恒定的,電流的確切數(shù)值并不重要。
對于不大于1011Ω的電阻,可以按照11.1用檢流計采用伏特計一安培計法來測定其體積電阻率。 對于較高的電阻,則推薦使用直流放大器或靜電計。
在電橋法中,不可能直接測量短路試樣中的電流(見11.1)。
利用電流測量裝置的方法可以自動記錄電流,以簡化穩(wěn)態(tài)測試過程(見11.1)。
現(xiàn)己有測量高電阻的一些專門的線路和儀器。只要它們有足夠的度和穩(wěn)定度,且在需要時能使試樣短路并在電化前測量電流者,均可使用。
技術(shù)指標(biāo)
1、電阻測量范圍:1?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(nèi)置測試電壓:10V、50V、100V、250、500、1000V
5、基本準(zhǔn)確度:1% (*注)
6、使用環(huán)境: 溫度:0℃~40℃,相對濕度<80%
7、機(jī)內(nèi)測試電壓:10/50/100/250/500/1000V任意切換
8、供電形式:AC 220V,50HZ,功耗約5W
9、儀器尺寸:285mm?245mm?120 mm
10、質(zhì)量: 約2.5KG
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。
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(yàn)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(yàn)電壓值。
保護(hù)
組成測量線路的絕緣材料,好應(yīng)具有與被試材料差不多的性能。試樣的測量誤差可以由下列原因產(chǎn)生:
a)外來寄生電壓引起的雜散電流,通常不知道它的大小,并具有漂移的特點(diǎn);
b)具有未知而易變的電阻值的絕緣與試樣電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻器或電流測量裝置的不正常的分路。 使線路所有部分在使用狀態(tài)下有盡可能高的絕緣電阻來近似地修正這些影響因素。這種做法可能導(dǎo)致測試設(shè)備很笨重,而又不足以測量高于幾百兆歐的絕緣電阻。較為滿意的修正方法是使用保護(hù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
保護(hù)就是在所有關(guān)鍵的絕緣部位插入保護(hù)導(dǎo)體,保護(hù)導(dǎo)體截住所有可能引起誤差的雜散電流。這些保護(hù)導(dǎo)體聯(lián)接在一起,組成保護(hù)系統(tǒng)并與測量端形成蘭端網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)線路聯(lián)接恰當(dāng)時,所有外來寄生電壓產(chǎn)生的雜散電流被保護(hù)系統(tǒng)分流到測量電路以外,任一測量瑞到保護(hù)系統(tǒng)的絕緣電阻與一電阻低得多的線路元件并聯(lián),試樣電阻僅限于兩測量端之間。采用這個技術(shù)可大大地減小誤差概率。圖1為使 用保護(hù)電極測量體積電阻和表面電阻的基本線路。
圖5和圖7給出了電流測量法中保護(hù)系統(tǒng)的使用方法,圖中指出保護(hù)系統(tǒng)接到電源和電流測量裝 置的連接點(diǎn)。圖6表示惠斯登電橋法,其保護(hù)系統(tǒng)接到兩個較低電阻值的橋臂的連接點(diǎn)上。在所有情況下,保護(hù)系統(tǒng)必須完善,包括對測試人員在測量時操作的任何控制儀器的保護(hù)。
在保護(hù)端和被保護(hù)端之間所存在的電解電動勢、接觸電動勢或熱電動勢較小時,均能被補(bǔ)償?shù)簦惯@樣的電動勢在測量中不會引人顯著的誤差。
在電流測量法中,由于電流測量裝置與被保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻并聯(lián)可能產(chǎn)生誤差,因此,這個電阻宜至少為電流測量裝置電阻的10倍,好為100倍。在有些電橋法中,保護(hù)端和測量端具有 大致相同的電位,不過電橋中的→個標(biāo)準(zhǔn)電阻器與不保護(hù)端和保護(hù)系統(tǒng)之間的電阻是并聯(lián)的。這個電 阻應(yīng)至少為標(biāo)準(zhǔn)電阻的10倍,好為100倍。
為確保設(shè)備的操作令人滿意,應(yīng)先斷開電源和試樣的連線進(jìn)行一次測量。此時,設(shè)備應(yīng)在它的靈敏度許可范圍內(nèi)指示出元窮大的電阻。如果有一些己知電阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻,則可用來檢查設(shè)備運(yùn)行是否良好。
溫度和濕度:固體絕緣材料的絕緣電阻率隨溫度和濕度的升高而降低,特別是體積電阻率隨溫度改變而變化非常大。因此,電瓷材料不但要測定常溫下的體積電阻率,而且還要測定高溫下的體積電阻率,以評定其絕緣性能的好壞。由于水的電導(dǎo)大,隨著濕度增大,表面電阻率和有開口孔隙的電瓷材料的體積電阻率急劇下降。因此,測定時應(yīng)嚴(yán)格地按照規(guī)定的試樣處理要求和測試的環(huán)境條件下進(jìn)行。
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(shù)沒有明顯的影響這一點(diǎn)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(chǎn)生對測試結(jié)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(xié)議或規(guī)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(yīng)被任何東西觸及。
應(yīng)用范圍:
a 材料高阻測試測量如防靜電產(chǎn)品(防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計 算機(jī)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(xué)和材料測試,以及物理,光學(xué)和材料研究;
d 微弱電流測量如光電效應(yīng)和器件暗電流測量。
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。BEST121型數(shù)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(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(shí)際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。
后綴:關(guān)鍵詞體積表面電阻率測試儀適用于哪些行業(yè)
體積表面電阻率測試儀是一種用于測量材料絕緣性能的精密儀器,廣泛應(yīng)用于多個行業(yè),主要涉及對材料電絕緣性能有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域。北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司聲場的體積表面電阻率測試儀主要用于以下主要適用行業(yè)及具體應(yīng)用場景:
1. 電子與半導(dǎo)體行業(yè)
應(yīng)用:測試PCB基板、絕緣薄膜、封裝材料、半導(dǎo)體晶圓等的電阻率,確保其絕緣性能滿足電子元件防短路、防漏電的要求。
案例:評估手機(jī)電路板在高濕度環(huán)境下的絕緣可靠性。
2. 電力與能源行業(yè)
應(yīng)用:檢測電纜絕緣層、變壓器油、復(fù)合絕緣子等材料的電阻率,保障高壓設(shè)備的安全運(yùn)行。
案例:高壓電纜出廠前的絕緣性能驗(yàn)證。
3. 航空航天與汽車制造
應(yīng)用:評估飛機(jī)復(fù)合材料、汽車線束、電池隔膜等材料的電絕緣性,防止靜電積聚或電磁干擾。
案例:新能源汽車電池組絕緣材料的質(zhì)量控制。
4. 科研與新材料開發(fā)
應(yīng)用:研究石墨烯、納米涂層等新型材料的導(dǎo)電/絕緣特性,優(yōu)化材料配方。
案例:柔性顯示技術(shù)中透明導(dǎo)電薄膜的研發(fā)測試。
5. 醫(yī)療設(shè)備與生物材料
應(yīng)用:檢測醫(yī)用塑料、導(dǎo)管、植入材料的絕緣性能,確?;颊甙踩?。
案例:心臟起搏器絕緣外殼的生物兼容性測試。
6. 塑料與橡膠工業(yè)
應(yīng)用:質(zhì)量控制環(huán)節(jié)中測量工程塑料、硅橡膠等材料的電阻率,用于防靜電包裝或絕緣部件生產(chǎn)。
案例:防靜電托盤用于芯片運(yùn)輸前的電阻率達(dá)標(biāo)測試。
6. 軍事與國防
應(yīng)用:評估隱身涂層、雷達(dá)吸波材料等的電學(xué)性能。
7 案例:軍用無人機(jī)復(fù)合材料的電磁屏蔽效能測試。
8. 建材與家居行業(yè)
應(yīng)用:檢測地板、墻板的防靜電性能(如數(shù)據(jù)中心地板)或絕緣性能(如電工套管)。
案例:潔凈室防靜電地板的驗(yàn)收測試。
9.能源存儲(電池與電容器)
應(yīng)用:測量隔膜、電解質(zhì)的電阻率,優(yōu)化鋰電池或超級電容器的性能。
案例:鋰電隔膜孔隙率對離子傳導(dǎo)性的影響研究。
10. 質(zhì)量控制與認(rèn)證機(jī)構(gòu)
應(yīng)用:作為第三方檢測工具,依據(jù)ISO/ASTM標(biāo)準(zhǔn)對材料進(jìn)行認(rèn)證(如UL認(rèn)證、RoHS合規(guī)性)。
案例:出口電子產(chǎn)品的絕緣安全認(rèn)證測試。
關(guān)鍵測試參數(shù)
體積電阻率(Ω?cm):反映材料內(nèi)部的絕緣性能。
表面電阻率(Ω/sq):評估材料表面的導(dǎo)電/防靜電特性。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參考
測試常遵循國際標(biāo)準(zhǔn)如IEC 60093、ASTM D257、GB/T 1410等,確保數(shù)據(jù)可比性。
總之,該儀器是材料電學(xué)性能評估的核心設(shè)備,覆蓋從基礎(chǔ)研究到工業(yè)生產(chǎn)的全鏈條需求,尤其在需要高可靠性絕緣或可控導(dǎo)電性的場景中不可或缺。
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