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河北表面电阻率测量仪电极electrodes

电极是具有一定形状、尺寸和结构的与被测试样相接触的导体。

注:绝缘电阻是加在与试样相接触的两电极之间的直流电压与通过两电极的总电流之商 绝缘电阻取决于试样的表面电阻和体积电阻(见GB/T 10064-2006)

河北表面电阻率测量仪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。

金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，非金属和一些金属氧化物更大，而绝缘体的电阻率极大。锗、硅、硒、氧化铜、硼等的电阻率比绝缘体小而比金属大，我们把这类材料叫做半导体(semiconductors)。

总结：常态下（由表可知）导电性能好的依次是银、铜、铝，这三种材料是常用的，常被用来作为导线等。银的价格偏贵，因此铜用的为广，几乎所有应用的导线都是铜制作的（精密仪器、特殊场合除外）。铝线由于化学性质不稳定容易氧化已被淘汰。由于铝密度小，取材广泛，且价格比铜便宜，被广泛用于电力系统中传输电力的架空输电线路。为解决铝材刚性不足缺陷，一般采用钢芯铝绞线，即铝绞线内部包有一根钢线，以提高强度。银导电性能好，但由于成本高很少被采用，只有在高要求场合才被使用，如精密仪器、高频震荡器、航天等。在某些场合仪器上触点也有用金的，因为金的化学性质稳定，并不是因为其电阻率小所致。

电阻定律

导体的电阻R跟它的长度L、电阻率ρ成正比，跟它的横截面积S成反比，这个规律就叫电阻定律(law of resistance)，公式为R=ρL/S。其中ρ：制成电阻的材料的电阻率，L：绕制成电阻的导线长度，S：绕制成电阻的导线横截面积，R：电阻值。

公式：R=ρL/S，R=U/I

ρ——制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆 ? 米（Ω ?m)；

L——绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米（m)；

S——绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米（m2） ；

R——电阻值，国际单位制为欧姆，简称欧（Ω）；

U——电压值，国际单位制为伏特，简称伏（v）；

I——电流值，国际单位制为安培，简称安（A）。

其中：

ρ叫电阻率：某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。是描述材料性质的物理量。国际单位制中，电阻率的单位是欧姆?米，常用单位是欧姆?平方毫米/米。与导体长度L，横截面积S无关，只与物体的材料和温度有关，有些材料的电阻率随着温度的升高而增大，有些反之。

电阻的作用：

电阻在电路中的作用：利用著名的欧姆定律可以利用电阻控制电路中的电压、电流。

电阻的主要物理特征就是可以变电能为热能，因此热水器中的发热元件、电灯泡、电烫斗就是利用了电阻的作用制成的。另外电阻有怕热的特性，当导体材料温度升高时材料的电阻率会增大（有些材料则表现为减小），因此利用电阻的这种特性可以制作温度测量计（不知道你看见过没，插一根“铁丝”就能测量温度的方法就是利用了这种电阻材料作用的）。

另外一些材料的电阻还会受到光线照射的印象，而利用这样的材料可以制成光敏电阻，利用这点作用可以方便的设计光控电路以及光的测量和光电转换等领域。

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。

三电极接线说明

    测量电阻可用二电极，一个接高压电极，另一个接电流电极就行了，仪器的地线用于屏蔽用，在测量高电阻时要与屏蔽箱的地相接以防干扰。测量低电阻时可以不用。国家标准GB1410《 固体绝缘材料绝缘体积电阻率和表面电阻率试验方 法》中推荐一种三电极测量方法：

它是由三个独立的电极组成:

1.中心为圆柱体,直径为50mm,标准中没有规定高度，但一般是40mm

2.圆柱体外为一圆环,圆环内径为60mm,外径为80mm,标准中没有规定高度，但一般是40mm

3.底为一平板,直径为100mm的圆板.标准中没有规定厚度，但一般为5mm

体积电阻volume resistance

 在试样两相对表面上放置的两电极间所加直流电压与流过这两个电极之间的稳态电流之商，不包括沿试样表面的电流，在两电极上可能形成的极化忽略不计

 注:除非另有规定，体积电阻是在电化一分钟后测定

参数

01电阻测量范围1?104Ω ～1?1018Ω

 02电流测量范围2?10-4Ａ ～1?10-16Ａ

 03显 示 方 式数字液晶显示

 04内置测试电压10V、50V、100V、250、500、1000V（任意切换）

 05基本准确度1% (*注)

 06使用环境温度：0℃～40℃，相对湿度<80%

 体积电阻率：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12 "m。实际上也使用fE " cm这一单位。

仪器测量常见问题

1为什么在测量同一物体时用不同的电阻量程有不同的读数？

    这是因为测量电阻时为防止过电压损坏仪器，如果出现过量程时仪器内保护电路开始工作，将测试电压降下来以保护机内放大器。在不同的电压下测量同一物体会有不同的结果。而且当测量电阻时若读数小于199，既只为三位数且di一位数为1时，其准确度要下降。所以在测量电阻时当di一次读数从1变为某一读数时，不应再往更高的量程扭开关以防对仪器造成过大的电流冲击。在实际使用时，即读数位数多的比读数位数少的准确度高。

2为什么测量一些物体的电流时用不同的量程也会出现测出结果相差较大？

    这是因为一般物体输出的电流不是恒定流，而仪器有一定内阻，若在仪器上所选量程的内阻过大以至于在仪器上的电压降影响被测物体的输出电流时会造成测量误差。一般电流越小的量程内阻越高，所以在测量电流时应选用电流大的量程。在实际使用时即只要电流表有读数时，读数位数少的小的比读数位数多的准确度高。

3为什么测量时仪器的读数总是不稳？

    一般的材料其导电性不是严格像标准电阻样在一定的电压下有很稳定的电流，有很多材料特别是防静电材料其导电性不符合欧姆定律，所以在测量时其读数不稳。

    这不是仪器的问题，而是被测量物体的性能决定的。有的标准规定以测量1分钟时间的读数为准。通常在测量高电阻或微电流时测量准确度因重复性不好，对测量读数只要求2位或3位。另外在测量大电阻时如果屏蔽不好也会因外界的电磁信号对仪器测量结果造成读数不稳。

4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。

5为什么在测量电阻过程中不要改变对被测物的测试电压？

    在测量电阻过程中如果改变对被测物的测试电压，无论电压变高或变低时都将会产生大脉冲电流，这个大的电流很有可能使仪器过量程甚至更损坏仪器。另一方面如果电压突然变化也会通过被测量物体的（分布）电容放电或反向放电对测量仪器造成冲击而损坏仪器。有的物体的耐压较低，当您改变测量电压时有右能击穿而产生大电流损坏仪器。如果要改变测量电压，在确保被测量物体不会因电压过高击穿时，要先将量程开关拨到104档后关闭电源，再从仪器后面板调整到所要求的电压。有的材料是非线性的，即电压与电流是不符合欧姆定律，有改变电压时由于电流不是线性变化，所以测量的电阻也会变化。

6为什么测量完毕要将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源？

这是因为机内的电容器充有很高的电压（zui高电压达1200V以上），这些电容器的所带的电能保持较长的时间，如果将电压量程开关再拨到10V档后关闭电源，则会将机内的高压电容器很快放电，不会在测量的高压端留有很危险的电压造成电击。如果仅拨电源线而不是将电压调至10V档，虽然断了电源，但机内高压电容器还有会因长时间保持很高的电压，将会对人员或其它物体造成电击或损坏。在仪器有问题时也不要随便打开机箱因机内高压造成电击，要将仪器找专业技术人员或寄回厂家修理。

工作原理 

    根据欧姆定律，被测电阻R等于施加电压V除以通过的电流I。即   

V

R= ---

I

    传统的仪器的工作原理是测量电压V固定，通过测量流过被测物体的电流I以标定电阻的刻度来读出电阻值。从上式可以看出，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，所以普通的高阻计的精度是很难提高的。

   BEST-121体积、表面电阻率测定仪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。

微分电阻

如电阻跟随电压及电流变动，则可定义微分电阻为：

  dU

r=--

  dI

微分电阻的单位仍为欧姆，惟微分电阻值与基本的电阻值并不一致。微分电阻值有可能因有关仪器的特性而出现负值，称为负电阻。然而，基本电阻（即电压与电流的商）永远为正值。

电导率和电阻率之间联系和关系？

电阻率：是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长1米、横截面积是1平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。国际单位制中，电阻率的单位是欧姆?米，常用单位是欧姆?平方毫米/米。

电导率：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。

电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。

电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。

=ρl=l/σ

(1)定义或解释 电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ(2)单位:在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米。(3)说明 电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。

符合标准：

         GB/T 1410-2006《 塑料薄膜电阻率测定仪固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》

         ASTM D257-99《绝缘材料的直流电阻或电导试验方法》

         GB/T 2439-2001《硫化橡胶或热塑性橡胶导电性能和耗散性能电阻率的测定》

         GB/T 10581-2006《绝缘材料在高温下电阻和电阻率的试验方法》

         GB/T 1692-2008《硫化橡胶绝缘电阻率的测定》

         GB/T 12703.4-2010《纺织品 静电性能的评定 第４部分：电阻率》

         GB/T 10064-2006《测定固体绝缘材料绝缘电阻的试验方法》