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浙江体积表面电阻测量仪  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)

 a)测量体积电阻率线路 

         ①--被保护电极; 

         ②--保护电极; 

         ③--不保护电极。 

浙江体积表面电阻测量仪  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。

试样处置

    电极之间或测量电极与大建之闻的杂散电流对于测试仪器的读数没有明显的影响这一点很重要。

测试时加电极到试样上和安放试样时均要极为小心，以免可能产生对测试结果有不良影响的杂散电流

通道。

    测量表面电阻时，不要清洗表面，豫非另有协议或规定。除了同一材料的另一个试样的未被触模过

的表面可触及被测试样外，表蕊被测部分不应被任何东西触及。

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—2003进行条件处理；由各种盐溶液所产生的相对湿度在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聪温度变化特别敏感。这种变化是指数式的。因此必须在规定的条件

下来测量试祥的体积电阻和表蕊电阻。由于水分被吸收到电介质内是相对缓慢的过程，因此测定湿度

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。

安全注意事项

1.使用前务必详阅此说明书，并遵照指示步骤，依次操作。

2.请勿使用非原厂提供之附件，以免发生危险。

3.进行测试时，本仪器测量端高压输出端上有直流高压输出，严禁人体接触 ，以免触电。

4.为避免测试棒本身绝缘泄漏造成误差，接仪器测量端输入的测试棒应尽可 能悬空，不与外界物体相碰。

5.当被测物绝缘电阻值高，且测量出现指针不稳现象时，可将仪器测量线屏 蔽端夹子接 上。 例如： 对电 缆测缆 芯与 缆壳的 绝缘 时，除 将被 测物两 端分 别接于 输入 端与高压 端， 再将电 缆壳 ，芯之 间的 内层绝 缘物 接仪器 “G”，以消 除因 表面漏 电而 引起的测 量误 差。也 可用 加屏蔽 盒的 方法， 即将 被测物 置于 金属屏 蔽盒 内，接 上测 量线。

使用说明

（一）应满足下例要求：

1、测试电压范围应包括：100V~500V

2、测量范围应包括：1?106Ω~1?1017Ω

3、阻值大于1012Ω时，测量误差应小于?20%，阻值不大于1012Ω时，测量误差应小于?10%。

4、输入接线的绝缘电阻应大于仪器输入电阻的100倍。

5、测试时试样及测量导线应有良好。

6、仪器应定期进行校验。

（二）准备工作：

1、取被测液体（如：增塑剂）试样50ml。

2、试样应在温度23?2℃，相对湿度65?5%的条件下处理2小时以上。

（三）测试步骤：

1、测试温度23?2℃，相对湿度65?5%，无外界电磁场干扰环境中进行。

2、测试时对试样所加电压为100V~500V的直流电压，选择电压档次。

3、将试样倒入高压电极内，使液面刚好和环电极下缘全部接触为止。

4、将充分放电后的试样和电极，按固体（液体）体积及表面电阻率测试仪要求接线。

外电极（高压电极）接高固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的高压输出端。

内电极（测量电极）接固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的测量端。

中电极（环电极）接固体（液体）体积及表面电阻率测试仪的接地端。

5、仪器预热30分钟，稳定后调整仪器（调零），加上试验1分钟，读取电阻指示值，然后放电1分钟，再测试一次，以二次的算术平均值作为试验样品电阻指示值。

（四）计算方法：

按式（1）计算体积电阻系数（pv）,计算结果取二位有效数字。

（五）注意事项：

1、测定电极必须放置在高绝缘的垫板上。

2、测定电极在测试前后，均应做好清洗工作，特别是三只电极的支撑件不得受到试样的污染

体积电阻

    在测试以前应使试样具有电介质稳定状态。为此，通过测最装置将试样的测量电极l和3短路

(图1a))，逐步增加电流测量装置的灵敏度到符合要求，同时观察短路电流的变化，如此继续到短路电

流达到相当恒定的值为止，此值应小于电化电流的稳定值，或者小于电化1min的电流。由于短路电

流有可能改变方向，因此即使电流为零，也要维持短路状态到需要的时间。当短路电流I0变得基本恒

定时(可能需要凡小时)，记下工。的值和方向。

    然后加上规定的直流电压并同时开始记时。除非另有规定，褒如下每个电化时间作一次测量：

1 min、2 min、5 min、10 min、50 min、100 min。如果两次连续测量得出同样的结果，则可以结束试验并

用这个电流值来计算体积电阻。记录第一次观察到相同测量结累对的电化时间。如果在100 min内不

能达到稳定状态，则记录体积电阻与电化时间的函数关系。

    作为验收试验，按照有关规范的规定，使用一个固定的电化时间如lmin后的电流僮来计算体积电

阻率。

所有立体图形外面的面积之和叫做它的表面积。如：

1、圆柱体表面积为：S=C底*h 2πR^2，S=2πR*h 2πR^2。

（“C底”为底面圆的周长，R为底面圆的半径）

2、棱柱体表面积：S=S侧 2*S底

3、圆柱体表面积（“U底”为底面圆的周长，R为底面圆的半径）

S=U底*h 2πR^2

S=2πR*h 2πR^2

4、棱锥体表面积（n为棱锥的斜棱条数，即侧面数）

S=n*S侧(三角形) S底

5、圆锥体表面积

S=S扇 S底

S=1/2*L(母线)*2πR πR^2

6、棱台体表面积（n为棱锥的棱条数，即侧面数）

S=n*S侧(梯) S上底 S下底

7、圆台体表面积

注：设r为上底半径，R为下底半径，L为圆台母线；虚设a为小扇形母线，则大扇形母线长为（a L）

S=S侧(扇环) S上底 S下底

S=π(r^2 R^2 rl Rl)=πr^2 πR^2 πrl πRl

8、球体表面积：S=4πR^2

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

伏安法

 本直接法应用如图5所示的线路 。用直流 电压 表测量所施 加的 电压 。用电流测 量装置测 量电流 ，

电流测量装置可以是检流计(现在已很少使用)、电子放大器或静电计。

 一般说来，当试样被充电时，测量装置宜短路以避免在此期间损坏。

 检流计宜具有高的电流灵敏度，且配有通用分流器(也叫Ayrton分流器)未知电阻(以D表示)

计算如下:

    U

Rx=------

    ka

 式中:

 U-----所施加的电压，单位为伏(V);

 k一 检流计的灵敏度，以A/刻度表示;

 a— 偏转 ，以刻度表示 。

 电阻不超过1010Ω～1011Ω时，可用一个检流计，在100 V下以所需要的精确度进行测量具有高的输人电阻、并由一个已知高的电阻值Rs所分流的电子放大器或静电计可用来作为电流测量装置。借助于电阻Rs两端的电压降Us来测量电流。未知电阻Rx计算如下:

    U?Rs

Rx=-----------

     Us

 式中:

 U--------是所施加的电压(假设Rs〈〈Rx) ,

 具有不同值的一些电阻Rs可以装在仪器的箱子里，该仪器常直接用安或其约数来标刻度.

这里，能以需要的精确度测量的最大电阻值取决于电流测量装置的性能。Us的误差是由指示器误差、放大器的零点漂移和增益的稳定性来决定的。在合理设计的放大器和静电计中，增益的不稳定性是可忽略的，零点漂移也可保持在低的水平，即按测量所需的时间看是无关紧要的。高增益的电子电压表

的指示误差一般为满刻度偏转的?(2%～5%)，使用具有相同的精确度而又不大于1012 Ω的电阻器是可行的.如果电压测量装置有大于1014Ω的输人电阻，且在输人电压为10 mV时有满刻度偏转，则能

以约?10%的精确度来侧量10-14A的电流。

 1016Ω的电阻可用具有很高电阻的精密电阻器和电子放大电压表或静电计在loo v电压下以所要求 的精确度来测量.

惠斯登电桥法

 如图6所示，试样与惠斯登电桥的一个臂相连接 三个已知桥臂应具有尽可能高的电阻值 ，它们受到桥臂中电阻器的固定误差所限制 通常电阻RB是以十进级变化的，电阻RA用来作平衡微调，而RN在测量过程中是固定不变的。检测器是一个直流放大器，它的输入电阻比电桥内任何一个桥臂的电阻值都高。未知电阻R,计算 如下:

    RNRB

Rx=--------

RA

 式中:

 RA、RB和RN如图6所示。

 当零指示器有足够的灵敏度时，计算出的电阻的最大百分误差是RA,RB和RN的百分误差的总和。如果RA和RB为绕线电阻，且其值较低例如1 MΩ，则它们的误差可忽略不计，测量很高的电阻时RN可选为109Ω,RN的测量精确度为?2%测定比值RB/RA的精确度取决于零指示器的灵敏度如果未知电阻Rx＞＞RN，则测定比值r=RB/RA时的不精确性△r由△r/r=IR?Rx/U来决定，式中Ig是零指示器的最小分辨电流,U是施加到电桥的电压。例如，使用电子放大器，其输人电阻为1 MΩ，满刻度偏转时的输人电压为10-5 V，则最低的分辨电流约为2X10 13A，相当于满刻度偏转的2%当Ig为此值，U=100 V,R=1013 Ω时，可得到△r/r=0. 02或2%.

    电阻值不大于1013 Ω～1014Ω的电阻可用惠斯登电桥法在100 V下以所要求的精确度来测量.