硫化橡胶电阻测试仪 条件处理
试样的处理条件取决于被试材料,这些条件应在材料规范中规定。
推荐按GB/T 10580一2003进行条件处理;由各种盐溶液所产生的相对温度在IEC 60260中给出。
可以采用机械蒸发系统。
体积电阻率和表面电阻率都对温度变化特别敏感。这种变化是指数式的。因此必须在规定的条件下来测量试样的体积电阻和表面电阻。由于水分被吸收到电介质内是相对缓慢的过程,因此测定温度对体积电阻率的影响需要延长处理期。吸收水分后通常会降低体积电阻。有些试样可能需要处理数月才能达到平衡。
硫化橡胶电阻测试仪 重要性和用途:
1绝缘材料用于电子系统彼此和与地面之间隔离,该材料能提供零部件的机械支撑。由于此用途,通常要求具有尽可能高的绝缘电阻,以与可接受的机械、化学和耐热性能一致。因为绝缘电阻或电导组合了体积和表面电阻或电导,当实际使用时,要求试验样本和电极具有相同的形式,此时的测量值是非常有用的。表面电阻或电导随着湿度发生快速变化,然而体积电阻或电导则稍微变化,尽管总的变化在一些变化可能更大。
2电阻或电导可用于间接预测某些材料的低频率电介质击穿和损耗因数性能。电阻或电导通常作为湿度含量,固化程度,机械连续性或不同类型老化的间接测量方式。这些间接测量的效用取决于通过理论或经验研究确立的相关度。表面电阻的降低可导致因为电场强度降低而发生电介质击穿电压的增加,或者由于应力面积的增加而发生电介质击穿电压的降低。
3所有的电介质电阻或电导都取决于电化时间长短和施加的电压值(除了普通的环境变量之外)。这些因素必须已知,同时报告,以使得电阻或电导测量值有意义。在电绝缘材料工业中,形容词“表观”通常适用于在任意选择电化时间条件下获得的电阻值。见X1.4。
4体积电阻或电导可通过在特定应用场合设计某个绝缘体使用的电阻和尺寸数据计算得出。研究已经表明电阻或电导随着温度和湿度的变化而变化(1,2,3,4)4,同时在设计工作条件时,必须已知这种变化。体积电阻或电导测量值通常用于检查绝缘材料的均匀性,或者对于加工,可探测影响材料质量的导电杂质,而这不容易通过其它方法观察到。
5体积电阻超过1021Ω?cm(1019Ω?cm)时,样本在普通实验室条件测试获得的数值计算得出体积电阻,如果结果确实可疑,则应考虑通常使用的测量设备的局限性。
6表面电阻或电导不能精确测量,只能近似测量,因为体积电阻或电导总是受到测量方法的影响。测量值还受到表面污染的影响。表面污染及其积聚速度受到许多因素的影响,包括静电充电和界面张力。这些因素反过来可以影响表面电阻。当包括污染,但是在通常常识下判断不是电绝缘材料的材料性能时,此时表面电阻或电导可视为与材料性能相关。
金属锚
金属锚可粘贴在试样表面作为测量体积电阻用的电极,但它不适用于测量表面电阻。铅、锦铅合金、铝和锡锚都是被普遍使用的。通常用少量的凡士林、硅脂、硅油或其他合适的材料作为粘贴剂将它们粘贴到试样上去。含有下列组分的一种药用胶适合用作导电粘贴剂:
分子量为600的无水聚乙二醇800份(质量)
水200份(质量)
软肥皂(药用级)1份(质量)
氧化钾
要在一个平稳的压力下粘贴电极,使之足以消除一切皱折和将多余的粘合剂赶到筒的边缘,再用一块干净的薄纸擦去。用软物如手指按压能很好地做到这点。这个技巧仅适用于表面非常平滑的试样。通过精心操作,粘合剂薄层可减小到0. 002 5 mm或更薄。
影响电阻率的外界因素
电阻率不仅与材料种类有关,而且还与温度、压力和磁场等外界因素有关。金属材料在温度不高时,ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1 at),式中ρt与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率;α是电阻率的温度系数,与材料有关。锰铜的α约为1?10-1/℃(其数值极小),用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小,适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后,可制成电阻式温度计来测量温度。半导体材料的α一般是负值且有较大的量值。制成的电阻式温度计具有较高的灵敏度。有些金属(如Nb和Pb)或它们的化合物,当温度降到几K或十几K(绝对温度)时,ρ突然减少到接近零,出现超导现象,超导材料有广泛的应用前景。利用材料的ρ随磁场或所受应力而改变的性质,可制成磁敏电阻或电阻应变片,分别被用来测量磁场或物体所受到的机械应力,在工程上获得广泛应用。
应用
电阻率较低的物质被称为导体,常见导体主要为金属,而自然界中导电性佳的是银,其次为半导体,硅锗。当存在外电场时,金属的自由电子在运动中不断和晶格节点上做热振子的正离子相碰撞,使电子运动受到阻碍,因而就具有了一定的电阻。其他不易导电的物质如玻璃、橡胶等,电阻率较高,一般称为绝缘体。介于导体和绝缘体之间的物质(如硅)则称半导体。电阻率的科学符号为 ρ(Rho)。 已知物体的电阻,可由电阻率ρ、长度l与截面面积A计算:ρ=RA/I,在该式中, 电阻R单位为欧姆,长度l单位为米,截面面积A单位为平方米,电阻率 ρ单位为欧姆?米
技术指标
1. 电阻测量范围:1?104Ω ~1?1018Ω,分为十个量程。
2. 电流测量范围为2?10-4A~1?10-16A
3. 全数字液晶屏显示。
4. 准确度:准确度优于下表
量程有效显示范围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
超出有效显示范围时误差有可能增加,测试电流准确度与电阻相同,测试电压准确度为10%
5.使用环境:温度-10℃~50℃ 相对湿度<90%。
6.测试电压: DC10V、50V、100V、250V、500V、1000V。?10%
7.供电形式: AC 220V,50HZ,功耗约10W。
8.仪器尺寸: 300mm?280mm?150 mm。
9.质量:约3.0KG。
体积电阻率
为测定体积电阻率,试样的形状不限,只要能允许使用第三电极来抵消表面效应引起的误差即可。对于表面泄漏可忽略不计的试样,测量体积电阻时可去掉保护,只要己证明去掉保护对结果的影响可忽略不计。
在被保护电极与保护电极之间的试样表面上的间隙要有均匀的宽度,并且在表面泄漏不致于引起测量误差的条件下间隙应尽可能的窄。lmm的间隙通常为切实可行的 小间隙。
图2及图3给出了三电极装置的例子。在测量体积电阻时,电极1是被保护电极,电极2为保护电 极,电极3为不保护电极。被保护电极的直径d1(图2)或长度l1(图3)应至少为试样厚度h的10倍,通 常至少为25mm。不保护电极的直径d4(或长度[4)和保护电极的外直径d3(或保护电极两外边缘之间 的长度[3)应该等于保护电极的内径d2(或保护电极两内边缘之间的长度lz)加上至少2倍的试样厚度。
体积电阻率volume resistivity
在绝缘材料里面的直流电场强度和稳态电流密度之商,即单位体积内的体积电阻。
注:体积电阻率的SI单位是。' m。 实际上也使用。? cm这一单位。
为什么测量完毕时一定要将量程开关再拨到104档后才能关电源?
这是因为在测量时被测物体及仪器输入端都有一定的电容,这个电容在测量时已被充电到测量电时的电压值,如果仪器不拨到104挡后关电源这个充电后的电容器会对仪器内的放大器放电而造成仪器损坏。当被测量物体电容越大,测试电压越高时,电容器所储藏的电能越大,更容易损坏仪器,特别是在电阻的高量程或电流的低量程时因仪器非常灵敏,仪器过载而损坏的可能性更大。所以一定要将量程开关再拨到104挡后才能关电源。
温度影响
温度对不同物质的电阻值均有不同的影晌。
导电体在接近室温的温度,良导体的电阻值,通常与温度成线性关系:
ρ=ρ0(1 αt)
上式中的a称为电阻的温度系数。
未经掺杂的半导体的电阻随温度升高而下降:
有掺杂的半导体变化较为复杂。当温度从绝对零度上升,半导体的电阻先是减少,到了绝大部分的带电粒子(电子或电洞/空穴) 离开了它们的载体后,电阻会因带电粒子的活动力下降而随温度稍为上升。当温度升得更高,半导体会产生新的载体 (和未经掺杂的半导体一样) ,原有的载体 (因渗杂而产生者) 重要性下降,于是电阻会再度下降。
绝缘体和电解质绝缘体和电解质的电阻与温度的关系一般不成比例,而且不同物质有不同的变化,故不在此列出概括性的算式。
电阻率的计算公式为:
ρL
R=—
S
ρ为电阻率——常用单位Ω?mm2/m
S为横截面积——常用单位㎡
R为电阻值——常用单位Ω
L为导线的长度——常用单位m
工作原理
根据欧姆定律,被测电阻Rx等于施加电压V除以通过的电流I。传统的高阻计的工作原理是测量电压V固定,通过测量流过取样电阻的电流I来得到电阻值。从欧姆定律可以看出,由于电流I是与电阻成反比,而不是成正比,所以电阻的显示值是非线性的,即电阻无穷大时,电流为零,即表头的零位处是∞,其附近的刻度非常密,分辨率很低。整个刻度是非线性的。又由于测量不同的电阻时,其电压V也会有些变化,所以普通的高阻计是精度差、分辨率低。
本仪器是同时测出电阻两端的电压V和流过电阻的电流I,通过内部的大规模集成电路完成电压除以电流的计算,然后把所得到的结果经过A/D转换后以数字显示出电阻值,即便是电阻两端的电压V和流过电阻的电流I是同时变化,其显示的电阻值不象普通高阻计那样因被测电压V的变化或电流I的变化而变,所以,即使测量电压、被测量电阻、电源电压等发生变化对其结果影响不大,其测量精度很高,从理论上讲其误差可以做到零,而实际误差可以做到千分之几或万分之几。
测试:
测量时从低档位逐渐拔往高档,每拨一次稍停留1~2秒以使观察显示数字, 当被测电阻大于仪器测量量程时,电阻表显示“1”,此时应继续将仪器拨到量程更高的位置,当测量仪器有显示值时应停下,当前的数字乘以档次即是被测电阻值。当有显示数字时不要再往更高次档拨,否测仪器会过量程,机内保护电路开始工作,仪器测量准确度会下降。
典型应用
1测量防静电鞋、导电鞋的电阻值
按照国家标准GB4386-84《防静电胶底鞋(靴)、导电胶底鞋(靴)电阻值测量方法》防静电鞋的电阻值必须为0.5.?105Ω1.0?108Ω范围内,导电鞋的电阻值必须不大于1.5X105欧姆.不仅制造厂在出厂时必须按这一标准检验,合格后才能出厂,在工厂使用过程中也必须按这一标准进行定期检验,合格后才能穿用。
制造厂测量新鞋的电阻值时,应将硫化后有新鞋放置24小时以上,然后在测量所要求的温度、湿度环境中放置2小时以后才能进行测量。使用单位在定期检测时应将鞋洗干净,其温湿度的要求及放置时间同上。测量环境要求为:温度:10℃ ~40℃相对湿度为40%~70%。 由于HEST121型数字表面、体积电阻率测定仪是内部同时测量电压和电流,且直接显示出电阻值,所以不必另外使用电压表和电流表以及计算电阻值。
通常测试防静电鞋只用106、107、108Ω档,测试完毕将开关拨回104档。
根据上述测试的结果,根据标准来确定被测鞋是否合格或能否穿用。
2.测量防静电材料的电阻及电阻率
一般防静电材料的电阻值在105Ω~1010Ω左右的范围内,其测量电极可采用三电极或二电极,其具体测量方法可参照有关的标准或有关资料。
3.测量计算机房用活动地板的系统电阻值
按照国家标准GB6650-86《计算机房用活动地板技术条件》。采用该标准的电极(也可用三电极中的主电极)测量。
4.测量绝缘材料电阻(率)
绝缘材料如塑料(聚乙稀,聚氯乙稀,尼龙等)橡胶等的电阻率很高,测量时应采取屏蔽措施,以免读数不稳甚至无法测量。测量时可采用三电极。具体方法可参照国家标准GB1410。
5.测量电流及1014Ω以上超高电阻的测量
当测量超过1014Ω以上的超高电阻时,可以通过测量电流的方法,然后用欧姆
定律求出超高电阻值。测量电流与测量电阻的方法基本相同,
例如:电流表头显示读数为1.234,量程位置处在10-8,则电流为I=1.234?10-8 A
利用欧姆定律
V
R= ---
I
可以计算出电阻值。利用测量电流的方法可测量超过1014Ω以上的超高电阻1015~1018Ω。
主要产品有:
拉力试验机, 塑料球压痕硬度计
维卡热变形试验仪, 体积表面电阻率测试仪
海绵泡沫落球回弹试验机, 海绵泡沫拉伸强度试验机
耐压试验机, 介电常数测试仪
海绵泡沫压陷硬度测验仪, 介质损耗测试仪
海绵泡沫切割机, 哑铃制样机
海绵泡沫疲劳压陷试验机, 薄膜冲击试验机
熔融指数仪, 无转子硫化仪
电压击穿试验仪, 摩擦系数仪
低温脆性冲击试验仪 阿克隆磨耗试验机等。
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