陶瓷制品體積表面電阻率測(cè)試儀

一、產(chǎn)品概述

采用了美國(guó)Intel公司的大規(guī)模集成電路,使儀器體積小、重量輕準(zhǔn)確度高。數(shù)字液晶直接顯示電阻值和電流。量限從1×10⁴Ω ～1×10¹⁸ Ω，是目前國(guó)內(nèi)測(cè)量范圍寬，準(zhǔn)確度高的數(shù)字超高阻測(cè)量?jī)x。電流測(cè)量范圍為2×10^-4 ～1×10^-16Ａ。機(jī)內(nèi)測(cè)試電壓為10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可調(diào)。本儀器即可測(cè)量高電阻,又可測(cè)微電流.本儀器具有精度高、顯示迅速、性好穩(wěn)定、讀數(shù)方便. 適用于橡膠、塑料、薄膜、及粉體、液體、地毯、及固體和膏體形狀的各種絕緣材料體積和表面電阻值的測(cè)定。

二、主要應(yīng)用范圍
材料高阻測(cè)試測(cè)量如防靜電產(chǎn)品（防靜電鞋、防靜電塑料橡膠制品、計(jì)算機(jī)房防靜電活動(dòng)地板等）電阻值的檢測(cè)；材料體電阻(率)和表面電阻(率)測(cè)量；電化學(xué)和材料測(cè)試,以及物理,光學(xué)和材料研究;微弱電流測(cè)量如光電效應(yīng)和器件暗電流測(cè)量。

三、技術(shù)參數(shù)

四、技術(shù)指標(biāo)

1、電阻測(cè)量范圍：1 ×104Ω ～1×1018Ω。

2、電流測(cè)量范圍：2×10-4A～1×10-16A

3、顯 示 方 式： 32位LED液晶屏顯示

4、內(nèi)置測(cè)試電壓： 10V 、50V、100V、250、500、1000V任意切換

5、基本準(zhǔn)確度：1%

6、使用環(huán)境： 溫度：0℃～40℃，相對(duì)濕度<80%

7、供電形式： AC 220V，50HZ，功耗約5W

陶瓷制品體積表面電阻率測(cè)試儀

五、技術(shù)指標(biāo)
1. 電阻測(cè)量范圍： 1×104Ω ～1×1018Ω，分為十個(gè)量程。
2. 電流測(cè)量范圍：2×10-4A ～1×10-16A
3. 顯示方式：全數(shù)字液晶屏顯示。
4. 準(zhǔn)確度: 準(zhǔn)確度優(yōu)于下表
量程 有效顯示范圍 20～30℃ RH<80%
104 0.01~19.99 5%
105 0.01～19.99 5%
106 0.01～19.99 5%
107 0.01～19.99 5%
108 0.01～19.99 5%
109 0.01～19.99 5%
1010 0.01～19.99 5%+2字
1011 0.01～19.99 5%+2字
1012 0.01～19.99 5%+5字
1013 0.01～19.99 10%+5字
1014 0.01～19.99 10%+5字
1014以上 0.01～19.99 10-15%+5字
5. 使用環(huán)境: 溫度 -10℃～50℃ 相對(duì)濕度<90%。
6. 測(cè)試電壓: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。±10%
7. 供電形式: AC 220V，50HZ，功耗約10W。
8. 儀器尺寸: 300ｍｍ× 280ｍｍ× 150 mm。
9. 質(zhì)量: 約5KG。

六、工作原理
根據(jù)歐姆定律，被測(cè)電阻R等于施加電壓V除以通過(guò)的電流I。即

V
R= ---
I

傳統(tǒng)的儀器的工作原理是測(cè)量電壓V固定，通過(guò)測(cè)量流過(guò)被測(cè)物體的電流I以標(biāo)定電阻的刻度來(lái)讀出電阻值。從上式可以看出，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(wú)窮大時(shí)，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(gè)刻度是非線性的。又由于測(cè)量不同的電阻時(shí)，其電壓V也會(huì)有些變化，所以普通的高阻計(jì)的精度是很難提高的。BSET-121體積、表面電阻率測(cè)定儀是同時(shí)測(cè)出電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I，通過(guò)內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計(jì)算，然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過(guò)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(guò)電阻的電流I是同時(shí)變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計(jì)那樣因被測(cè)電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以, 即使測(cè)量電壓、被測(cè)量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對(duì)其結(jié)果影響不大，其測(cè)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(wàn)分之幾。

七、體積電阻率于表面電阻率計(jì)算
12.1 體積電阻與表面電阻讀數(shù)取值
體積電阻：
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1410標(biāo)準(zhǔn)中第11.1說(shuō)明規(guī)定：在試樣表面加上規(guī)定的直流電壓后開始計(jì)時(shí)，并在如下每個(gè)電化時(shí)間做一次測(cè)量：1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min.如果兩次連續(xù)測(cè)量得出同樣的結(jié)果，則可以結(jié)束試驗(yàn)并用這個(gè)電流值來(lái)計(jì)算體積電阻。作為驗(yàn)收試驗(yàn)，按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，使用一個(gè)固定的電化時(shí)間如1MIN后的電流值來(lái)計(jì)算體積電阻率。
表面電阻：
按照GB1410標(biāo)準(zhǔn)11.2中規(guī)定：應(yīng)在1MIN的電化時(shí)間后測(cè)量電阻，即使在此時(shí)間內(nèi)電流還沒有達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。

八、三電極接線說(shuō)明
1.中心為圓柱體,直徑為50mm, 標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定高度，但一般是40mm
2.圓柱體外為一圓環(huán),圓環(huán)內(nèi)徑為60mm,外徑為80mm, 標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定高度，但一般是40mm
3.底為一平板, 直徑為100mm的圓板. 標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定厚度，但一般為5mm
如果使用這種三電極測(cè)量材料表面電阻或體積電阻，可以按下圖接線：
4.測(cè)表面電阻：（電流流過(guò)被測(cè)量物體表面時(shí)測(cè)得的電阻）
儀器高壓輸出（紅）接圓環(huán)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(cè)體積電阻：（電流流過(guò)被測(cè)量物體體內(nèi)時(shí)測(cè)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(huán)電極
請(qǐng)將被測(cè)量材料放在圓盤電極上面，并且圓柱電極放在圓環(huán)電極的中間，先將屏蔽箱上的開關(guān)撥在中間0位置時(shí)，此時(shí)沒有高壓輸出，將屏蔽箱蓋好，然后再與儀器接線。
如果開關(guān)是在左邊的Rv位置時(shí)，測(cè)量的是體積電阻Rv，此時(shí)電壓加在底下的圓盤電極上，電流從圓盤電極經(jīng)被測(cè)量材料體內(nèi)流到柱電極。
如果開關(guān)是在右邊的Rs位置時(shí)，測(cè)量的是表面電阻Rs，此時(shí)圓環(huán)電極改變?yōu)殡妷?，圓盤電極為接線，電流從圓環(huán)電極經(jīng)材料表面流到圓柱電極。

九、使用方法
9.1接好電源線
確保電源為220VAC/50Hz
9.2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(jī)。
9.3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(cè)量物體上時(shí)調(diào)零后測(cè)量會(huì)產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調(diào)零后在測(cè)試過(guò)程中不需再調(diào)零。完畢后關(guān)機(jī)。
9.4連接線路
接好測(cè)試線，將測(cè)試線將主機(jī)與屏蔽箱連接好，測(cè)體積電阻時(shí)測(cè)試按鈕撥到Rv邊，測(cè)表面電阻時(shí)測(cè)試按鈕撥到Rs邊。然后開機(jī)。
9.5選擇合適的測(cè)量電壓
電壓選擇開關(guān)在后面板，注意，在測(cè)試過(guò)程中不要隨意改動(dòng)測(cè)量電壓，可能因電壓的過(guò)高或電流過(guò)大損壞被測(cè)試器件或測(cè)試儀器;
9.6測(cè)試
測(cè)量時(shí)從低檔位逐漸拔往，每撥一次稍停留1～2秒以使觀察顯示數(shù)字，當(dāng)被測(cè)電阻大于儀器測(cè)量量程時(shí)，電阻表顯示“1”，此時(shí)應(yīng)繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置，當(dāng)測(cè)量?jī)x器有顯示值時(shí)應(yīng)停下，當(dāng)前的數(shù)字乘以檔次即是被測(cè)電阻值。當(dāng)有顯示數(shù)字時(shí)不要再往更高次檔撥，否測(cè)儀器會(huì)過(guò)量程，機(jī)內(nèi)保護(hù)電路開始工作，儀器測(cè)量準(zhǔn)確度會(huì)下降。
9.7 測(cè)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(cè)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(jī)或測(cè)量端短路時(shí)而損壞儀器。6.8 測(cè)量電流及1015Ω以上超高電阻的測(cè)量應(yīng)用測(cè)量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計(jì)算電阻的方法，詳見8.5節(jié)內(nèi)容。
9.8體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)換
在測(cè)試過(guò)程中，使用屏蔽箱在進(jìn)行體積電阻和表面電阻轉(zhuǎn)換時(shí)，必須把電源關(guān)閉后進(jìn)行檔位轉(zhuǎn)換，否則會(huì)導(dǎo)致電壓沖擊到主機(jī)無(wú)法顯示或損壞。
十、典型應(yīng)用
10.1 測(cè)量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4386-84《防靜電膠底鞋（靴）、導(dǎo)電膠底鞋（靴）電阻值測(cè)量方法》防靜電鞋的電阻值必須為0.5.×105Ω1.0×108Ω范圍內(nèi)，導(dǎo)電鞋的電阻值必須不大于1.5X105歐姆.不僅制造廠在出廠時(shí)必須按這一標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，合格后才能出廠，在工廠使用過(guò)程中也必須按這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定期檢驗(yàn)，合格后才能穿用。制造廠測(cè)量新鞋的電阻值時(shí)，應(yīng)將硫化后有新鞋放置24小時(shí)以上，然后在測(cè)量所要求的溫度、濕度環(huán)境中放置2小時(shí)以后才能進(jìn)行測(cè)量。使用單位在定期檢測(cè)時(shí)應(yīng)將鞋洗干凈，其溫濕度的要求及放置時(shí)間同上。測(cè)量環(huán)境要求為：溫度：10℃ ～ 40℃相對(duì)濕度為40% ～ 70%。 由于HEST121型數(shù)字表面、體積電阻率測(cè)定儀是內(nèi)部同時(shí)測(cè)量電壓和電流，且直接顯示出電阻值，所以不必另外使用電壓表和電流表以及計(jì)算電阻值。通常測(cè)試防靜電鞋只用106、107、108Ω檔，測(cè)試完畢將開關(guān)撥回104檔。
10.2. 測(cè)量防靜電材料的電阻及電阻率
一般防靜電材料的電阻值在105 Ω～1010 Ω左右的范圍內(nèi)，其測(cè)量電極可采用三電極或二電極，其具體測(cè)量方法可參照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)資料。
10.3. 測(cè)量計(jì)算機(jī)房用活動(dòng)地板的系統(tǒng)電阻值
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ6650-86《計(jì)算機(jī)房用活動(dòng)地板技術(shù)條件》。采用該標(biāo)準(zhǔn)的電極測(cè)量。
10.4. 測(cè)量絕緣材料電阻(率)
絕緣材料如塑料橡膠等的電阻率很高，測(cè)量時(shí)應(yīng)采取屏蔽措施，以免讀數(shù)不穩(wěn)甚至無(wú)法測(cè)量。測(cè)量時(shí)可采用三電極。具體方法可參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1410。
10.5. 測(cè)量電流及1014Ω以上超高電阻的測(cè)量
當(dāng)測(cè)量超過(guò)1014Ω以上的超高電阻時(shí),可以通過(guò)測(cè)量電流的方法,然后用歐姆
定律求出超高電阻值。測(cè)量電流與測(cè)量電阻的方法基本相同，

十一、絕緣材質(zhì)電阻測(cè)試的影響因素

1、電阻測(cè)試時(shí)的注意事項(xiàng)

采用GB1410-89規(guī)定的電極時(shí)，應(yīng)符合GB1410-89第6、7條規(guī)定。采用IEC340-5-1規(guī)定的電極時(shí)，不應(yīng)有因電極電阻活污染引起的明顯的測(cè)試誤差。電極材料應(yīng)再測(cè)量跳線抗腐蝕，不與北測(cè)材料反應(yīng)。電極如施以10V電壓，在不銹鋼、非腐蝕性金屬板（不是鉛）商測(cè)試時(shí)，接觸電阻應(yīng)小于1*103歐姆。

1）、環(huán)境溫濕度

一般材料的絕緣電阻值隨環(huán)境溫濕度的升高而減小。相對(duì)而言，表面電阻（率）對(duì)環(huán)境濕度比較敏感，而體電阻（率）則對(duì)溫度較為敏感。濕度增加，表面泄漏增大，導(dǎo)體電導(dǎo)電流也會(huì)增加。溫度升高，載流子的運(yùn)動(dòng)速率加快，介質(zhì)材料的吸收電流和電導(dǎo)電流會(huì)相應(yīng)增加，據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，一般介質(zhì)在70℃時(shí)的電阻值僅有20℃時(shí)的10%。因此，測(cè)量絕緣電阻時(shí)，必須指明試樣與環(huán)境達(dá)到平衡的溫濕度。

2）、測(cè)試時(shí)間

用一定的直流電壓對(duì)被測(cè)材料加壓時(shí)，被測(cè)材料上的電流不是瞬時(shí)達(dá)到穩(wěn)定值的，而是有一衰減過(guò)程。在加壓的同時(shí)，流過(guò)較大的充電電流，接著是比較長(zhǎng)時(shí)間緩慢減小的吸收電流，后達(dá)到比較平穩(wěn)的電導(dǎo)電流。被測(cè)電阻值越高，達(dá)到平衡的時(shí)間則越長(zhǎng)。因此，測(cè)量時(shí)為了正確讀取被測(cè)電阻值，應(yīng)在穩(wěn)定后讀取數(shù)值。在通信電纜絕緣電阻測(cè)試方法中規(guī)定，在充電1分鐘后讀數(shù)，即為電纜的絕緣實(shí)測(cè)值。但是在實(shí)際上，此方法有些不妥，因?yàn)橹绷麟妷簩?duì)被測(cè)材料加壓時(shí)，被測(cè)材料上的電流是電容電流，既然是電容電流，就與電纜的電容大小有關(guān)，電容大需要充電的時(shí)間就長(zhǎng)，特別是油膏填充電纜，就需要的時(shí)間要長(zhǎng)一些。所以同一類型的電纜，由于長(zhǎng)度不一樣，及電容大小不一樣，充電時(shí)間為一分鐘時(shí)讀數(shù)顯然是不科學(xué)，還需進(jìn)一步研究和探討。

3）、測(cè)試設(shè)備的泄漏

在測(cè)試中，線路中絕緣電阻不高的連線，往往會(huì)不適當(dāng)?shù)嘏c被測(cè)試樣、取樣電阻等并聯(lián)，對(duì)測(cè)量結(jié)果可能帶來(lái)較大的影響。為此：為減小測(cè)量誤差，應(yīng)采用保護(hù)技術(shù)，在漏電流大的線路上安裝保護(hù)導(dǎo)體，以基本消除雜散電流對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響；高電壓線由于表面電離，對(duì)地有一定泄漏，所以盡量采用高絕緣、大線徑的高壓導(dǎo)線作為高壓輸出線并盡量縮短連線，減少*，杜絕電暈放電；采用聚乙烯、聚四氟乙烯等絕緣材料制作測(cè)試臺(tái)和支撐體，以避免由于該類原因?qū)е聹y(cè)試值偏低。

4）、測(cè)試電壓（電場(chǎng)強(qiáng)度）

介質(zhì)材料的電阻（率）值一般不能在很寬的電壓范圍內(nèi)保持不變，即歐姆定律對(duì)此并不適用。常溫條件下，在較低的電壓范圍內(nèi)，電導(dǎo)電流隨外加電壓的增加而線性增加，材料的電阻值保持不變。超過(guò)一定電壓后，由于離子化運(yùn)動(dòng)加劇，電導(dǎo)電流的增加遠(yuǎn)比測(cè)試電壓增加的快，材料呈現(xiàn)的電阻值迅速降低。由此可見，外加測(cè)試電壓越高，材料的電阻值越低，以致在不同電壓下測(cè)試得到的材料電阻值可能有較大的差別。

值得注意的是，導(dǎo)致材料電阻值變化的決定因素是測(cè)試時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度，而不是測(cè)試電壓。

若測(cè)試電極之間的距離不同，對(duì)材料電阻率的測(cè)試結(jié)果也將不同，正負(fù)電極之間的距離越小，測(cè)試值也越小。

6）、測(cè)試儀器的準(zhǔn)確使用

測(cè)試儀器很多廠家普通用高阻計(jì)、兆歐表，在工作時(shí)，儀器自身產(chǎn)生高電壓，而測(cè)量對(duì)象又是電氣設(shè)備，所以必須正確使用，否則就會(huì)造成人身或設(shè)備事故。使用前，首先要做好以下各種準(zhǔn)備：

（1）測(cè)量前必須將被測(cè)設(shè)備電源切斷，并對(duì)地短路放電，決不允許設(shè)備帶電進(jìn)行測(cè)量，以保證人身和設(shè)備的安全。

（2）對(duì)可能感應(yīng)出高壓電的設(shè)備，必須消除這種可能性后，才能進(jìn)行測(cè)量。

（3）被測(cè)物表面要清潔，減少接觸電阻，確保測(cè)量結(jié)果的正確性。

（4）測(cè)量前要檢查儀器是否處于正常工作狀態(tài)，主要檢查其“0”和“∞”兩點(diǎn)。兆歐表即搖動(dòng)手柄，使電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，兆歐表在短路時(shí)應(yīng)指在“0”位置，開路時(shí)應(yīng)指在“∞”位置。

（5）儀器應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固的地方，且遠(yuǎn)離大的外電流導(dǎo)體和外磁場(chǎng)。做好上述準(zhǔn)備工作后就可以進(jìn)行測(cè)量了，在測(cè)量時(shí)，還要注意正確接線，否則將引起不必要的誤差甚至錯(cuò)誤。