陶瓷制品體積表面電阻率測試儀

陶瓷制品體積表面電阻率測試儀

一、產(chǎn)品概述

采用了美國Intel公司的大規模集成電路,使儀器體積小、重量輕準確度高。數字液晶直接顯示電阻值和電流。量限從1×10⁴Ω ～1×10¹⁸ Ω，是目前國內測量范圍寬，準確度高的數字超高阻測量?jì)x。電流測量范圍為2×10^-4 ～1×10^-16Ａ。機內測試電壓為10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可調。本儀器即可測量高電阻,又可測微電流.本儀器具有精度高、顯示迅速、性好穩定、讀數方便. 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定。

二、主要應用范圍
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、計算機房防靜電活動(dòng)地板等）電阻值的檢測；材料體電阻(率)和表面電阻(率)測量；電化學(xué)和材料測試,以及物理,光學(xué)和材料研究;微弱電流測量如光電效應和器件暗電流測量。

三、技術(shù)參數

四、技術(shù)指標

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： 32位LED液晶屏顯示

4、內置測試電壓： 10V 、50V、100V、250、500、1000V任意切換

5、基本準確度：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

陶瓷制品體積表面電阻率測試儀

五、技術(shù)指標
1. 電阻測量范圍： 1×104Ω ～1×1018Ω，分為十個(gè)量程。
2. 電流測量范圍：2×10-4A ～1×10-16A
3. 顯示方式：全數字液晶屏顯示。
4. 準確度: 準確度優(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℃ 相對濕度<90%。
6. 測試電壓: 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
根據歐姆定律，被測電阻R等于施加電壓V除以通過(guò)的電流I。即

V
R= ---
I

傳統的儀器的工作原理是測量電壓V固定，通過(guò)測量流過(guò)被測物體的電流I以標定電阻的刻度來(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(xiàn)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(xiàn)性的。又由于測量不同的電阻時(shí)，其電壓V也會(huì )有些變化，所以普通的高阻計的精度是很難提高的。BSET-121體積、表面電阻率測定儀是同時(shí)測出電阻兩端的電壓V和流過(guò)電阻的電流I，通過(guò)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(jīng)過(guò)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(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(wàn)分之幾。

七、體積電阻率于表面電阻率計算
12.1 體積電阻與表面電阻讀數取值
體積電阻：
按照國家標準GB1410標準中第11.1說(shuō)明規定：在試樣表面加上規定的直流電壓后開(kāi)始計時(shí)，并在如下每個(gè)電化時(shí)間做一次測量：1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min.如果兩次連續測量得出同樣的結果，則可以結束試驗并用這個(gè)電流值來(lái)計算體積電阻。作為驗收試驗，按照有關(guān)規范的規定，使用一個(gè)固定的電化時(shí)間如1MIN后的電流值來(lái)計算體積電阻率。
表面電阻：
按照GB1410標準11.2中規定：應在1MIN的電化時(shí)間后測量電阻，即使在此時(shí)間內電流還沒(méi)有達到穩定的狀態(tài)。

八、三電極接線(xiàn)說(shuō)明
1.中心為圓柱體,直徑為50mm, 標準中沒(méi)有規定高度，但一般是40mm
2.圓柱體外為一圓環(huán),圓環(huán)內徑為60mm,外徑為80mm, 標準中沒(méi)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(méi)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(xiàn)：
4.測表面電阻：（電流流過(guò)被測量物體表面時(shí)測得的電阻）
儀器高壓輸出（紅）接圓環(huán)電極
儀器電流輸入端（芯線(xiàn)）接圓柱電極
儀器地（黑，屏蔽線(xiàn)）接圓盤(pán)電極
5.測體積電阻：（電流流過(guò)被測量物體體內時(shí)測得的電阻）
儀器高壓輸出（紅）接圓盤(pán)電極
儀器電流輸入端（芯線(xiàn)）接圓柱電極
儀器地（黑，屏蔽線(xiàn)）接圓環(huán)電極
請將被測量材料放在圓盤(pán)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(kāi)關(guān)撥在中間0位置時(shí)，此時(shí)沒(méi)有高壓輸出，將屏蔽箱蓋好，然后再與儀器接線(xiàn)。
如果開(kāi)關(guān)是在左邊的Rv位置時(shí)，測量的是體積電阻Rv，此時(shí)電壓加在底下的圓盤(pán)電極上，電流從圓盤(pán)電極經(jīng)被測量材料體內流到柱電極。
如果開(kāi)關(guān)是在右邊的Rs位置時(shí)，測量的是表面電阻Rs，此時(shí)圓環(huán)電極改變?yōu)殡妷?，圓盤(pán)電極為接線(xiàn)，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(xiàn)
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(kāi)機。
9.3調零
在“Rx”兩端開(kāi)路的情況下,調零使電流表的顯示為0000 .注意：在“Rx”兩端不開(kāi)路，如接在電阻箱或被測量物體上時(shí)調零后測量會(huì )產(chǎn)生很大的誤差。一般一次調零后在測試過(guò)程中不需再調零。完畢后關(guān)機。
9.4連接線(xiàn)路
接好測試線(xiàn)，將測試線(xiàn)將主機與屏蔽箱連接好，測體積電阻時(shí)測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時(shí)測試按鈕撥到Rs邊。然后開(kāi)機。
9.5選擇合適的測量電壓
電壓選擇開(kāi)關(guān)在后面板，注意，在測試過(guò)程中不要隨意改動(dòng)測量電壓，可能因電壓的過(guò)高或電流過(guò)大損壞被測試器件或測試儀器;
9.6測試
測量時(shí)從低檔位逐漸拔往，每撥一次稍停留1～2秒以使觀(guān)察顯示數字，當被測電阻大于儀器測量量程時(shí)，電阻表顯示“1”，此時(shí)應繼續將儀器撥到量程更高的位置，當測量?jì)x器有顯示值時(shí)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(shí)不要再往更高次檔撥，否測儀器會(huì )過(guò)量程，機內保護電路開(kāi)始工作，儀器測量準確度會(huì )下降。
9.7 測試完畢將電阻電流量程拔至“104 ”檔，電壓量程調至10V后關(guān)閉電源
每測量一次均應將量程開(kāi)關(guān)撥回到104“調零”檔的量程位置以免開(kāi)機或測量端短路時(shí)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(jiàn)8.5節內容。
9.8體積電阻和表面電阻轉換
在測試過(guò)程中，使用屏蔽箱在進(jìn)行體積電阻和表面電阻轉換時(shí)，必須把電源關(guān)閉后進(jìn)行檔位轉換，否則會(huì )導致電壓沖擊到主機無(wú)法顯示或損壞。
十、典型應用
10.1 測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值
按照國家標準GB4386-84《防靜電膠底鞋（靴）、導電膠底鞋（靴）電阻值測量方法》防靜電鞋的電阻值必須為0.5.×105Ω1.0×108Ω范圍內，導電鞋的電阻值必須不大于1.5X105歐姆.不僅制造廠(chǎng)在出廠(chǎng)時(shí)必須按這一標準檢驗，合格后才能出廠(chǎng)，在工廠(chǎng)使用過(guò)程中也必須按這一標準進(jìn)行定期檢驗，合格后才能穿用。制造廠(chǎng)測量新鞋的電阻值時(shí)，應將硫化后有新鞋放置24小時(shí)以上，然后在測量所要求的溫度、濕度環(huán)境中放置2小時(shí)以后才能進(jìn)行測量。使用單位在定期檢測時(shí)應將鞋洗干凈，其溫濕度的要求及放置時(shí)間同上。測量環(huán)境要求為：溫度：10℃ ～ 40℃相對濕度為40% ～ 70%。 由于HEST121型數字表面、體積電阻率測定儀是內部同時(shí)測量電壓和電流，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算電阻值。通常測試防靜電鞋只用106、107、108Ω檔，測試完畢將開(kāi)關(guān)撥回104檔。
10.2. 測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，其測量電極可采用三電極或二電極，其具體測量方法可參照有關(guān)的標準或有關(guān)資料。
10.3. 測量計算機房用活動(dòng)地板的系統電阻值
按照國家標準ＧＢ6650-86《計算機房用活動(dòng)地板技術(shù)條件》。采用該標準的電極測量。
10.4. 測量絕緣材料電阻(率)
絕緣材料如塑料橡膠等的電阻率很高，測量時(shí)應采取屏蔽措施，以免讀數不穩甚至無(wú)法測量。測量時(shí)可采用三電極。具體方法可參照國家標準GB1410。
10.5. 測量電流及1014Ω以上超高電阻的測量
當測量超過(guò)1014Ω以上的超高電阻時(shí),可以通過(guò)測量電流的方法,然后用歐姆
定律求出超高電阻值。測量電流與測量電阻的方法基本相同，

十一、絕緣材質(zhì)電阻測試的影響因素

1、電阻測試時(shí)的注意事項

采用GB1410-89規定的電極時(shí)，應符合GB1410-89第6、7條規定。采用IEC340-5-1規定的電極時(shí)，不應有因電極電阻活污染引起的明顯的測試誤差。電極材料應再測量跳線(xiàn)抗腐蝕，不與北測材料反應。電極如施以10V電壓，在不銹鋼、非腐蝕性金屬板（不是鉛）商測試時(shí)，接觸電阻應小于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。相對而言，表面電阻（率）對環(huán)境濕度比較敏感，而體電阻（率）則對溫度較為敏感。濕度增加，表面泄漏增大，導體電導電流也會(huì )增加。溫度升高，載流子的運動(dòng)速率加快，介質(zhì)材料的吸收電流和電導電流會(huì )相應增加，據有關(guān)資料報道，一般介質(zhì)在70℃時(shí)的電阻值僅有20℃時(shí)的10%。因此，測量絕緣電阻時(shí)，必須指明試樣與環(huán)境達到平衡的溫濕度。

2）、測試時(shí)間

用一定的直流電壓對被測材料加壓時(shí)，被測材料上的電流不是瞬時(shí)達到穩定值的，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(zhù)是比較長(cháng)時(shí)間緩慢減小的吸收電流，后達到比較平穩的電導電流。被測電阻值越高，達到平衡的時(shí)間則越長(cháng)。因此，測量時(shí)為了正確讀取被測電阻值，應在穩定后讀取數值。在通信電纜絕緣電阻測試方法中規定，在充電1分鐘后讀數，即為電纜的絕緣實(shí)測值。但是在實(shí)際上，此方法有些不妥，因為直流電壓對被測材料加壓時(shí)，被測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(cháng)，特別是油膏填充電纜，就需要的時(shí)間要長(cháng)一些。所以同一類(lèi)型的電纜，由于長(cháng)度不一樣，及電容大小不一樣，充電時(shí)間為一分鐘時(shí)讀數顯然是不科學(xué)，還需進(jìn)一步研究和探討。

3）、測試設備的泄漏

在測試中，線(xiàn)路中絕緣電阻不高的連線(xiàn)，往往會(huì )不適當地與被測試樣、取樣電阻等并聯(lián)，對測量結果可能帶來(lái)較大的影響。為此：為減小測量誤差，應采用保護技術(shù)，在漏電流大的線(xiàn)路上安裝保護導體，以基本消除雜散電流對測試結果的影響；高電壓線(xiàn)由于表面電離，對地有一定泄漏，所以盡量采用高絕緣、大線(xiàn)徑的高壓導線(xiàn)作為高壓輸出線(xiàn)并盡量縮短連線(xiàn)，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試臺和支撐體，以避免由于該類(lèi)原因導致測試值偏低。

4）、測試電壓（電場(chǎng)強度）

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

值得注意的是，導致材料電阻值變化的決定因素是測試時(shí)的電場(chǎng)強度，而不是測試電壓。

若測試電極之間的距離不同，對材料電阻率的測試結果也將不同，正負電極之間的距離越小，測試值也越小。

6）、測試儀器的準確使用

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

（1）測量前必須將被測設備電源切斷，并對地短路放電，決不允許設備帶電進(jìn)行測量，以保證人身和設備的安全。

（2）對可能感應出高壓電的設備，必須消除這種可能性后，才能進(jìn)行測量。

（3）被測物表面要清潔，減少接觸電阻，確保測量結果的正確性。

（4）測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，使電機達到額定轉速，兆歐表在短路時(shí)應指在“0”位置，開(kāi)路時(shí)應指在“∞”位置。

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