三电极法电阻率测定仪 标准配置:
1、仪器主机 一台
2、屏蔽箱一个
3、试验电极三个
4、说明书一本
5、电源线一条
6、数据线三条
7、合格证一份
8、保修卡一份
三电极法电阻率测定仪 影响体积电阻率和表面电阻率测试的主要因素是温度和湿度、电场强度、充电时间及残余电荷等。体积电阻率可作为选择绝缘材料的一个参数,电阻率随温度和湿度的变化而显著变化。体积电阻率的测量常常用来检查绝缘材料是否均匀,或者用来检测那些能影响材料质量而又不能用其他方法检测到的导电杂质。
电场强度:当电场强度比较高时,离子的迁移率随电场强度增高而增大,而且在接近击穿时还会出现大量的电子迁移,这时体积电阻率大大地降低。因此在测定时,施加的电压应不超过规定的值。
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。
使用条件
①环境温度:0~40℃
②相对温度:≤70%
③供电电流:交流220V?10%50Hz
杂散电势的消除:在绝缘电阻测量电路中,可能存在某些杂散电势,如热电势、电解电势、接触电势等,其中影响最大的为电解电势。用高阻计测量表面潮湿的试样的体积电阻时,测量极与保护极间可产生20mv的电势。试验前应检查有无杂散电势。可根据试样加压前后高阻计的二次指示是否相同来判断有无杂散电势。如相同,证明无杂散电势;否则应当寻找并排除产生杂散电势的根源,才能进行测量。
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
如果使用这种三电极测量材料表面电阻或体积电阻,可以按下图接线:
4.测表面电阻:(电流流过被测量物体表面时测得的电阻)
仪器高压输出(红)接圆环电极
仪器电流输入端(芯线)接圆柱电极
仪器地(黑,屏蔽线)接圆盘电极
5.测体积电阻:(电流流过被测量物体体内时测得的电阻)
仪器高压输出(红)接圆盘电极
仪器电流输入端(芯线)接圆柱电极
仪器地(黑,屏蔽线)接圆环电极
请将被测量材料放在圆盘电极上面,并且圆柱电极放在圆环电极的中间,先将屏蔽箱上的开关拨在中间0位置时,此时没有高压输出,将屏蔽箱盖好,然后再与仪器接线。
如果开关是在左边的Rv位置时,测量的是体积电阻Rv,此时电压加在底下的圆盘电极上,电流从圆盘电极经被测量材料体内流到柱电极。
如果开关是在右边的Rs位置时,测量的是表面电阻Rs,此时圆环电极改变为电压,圆盘电极为接线,电流从圆环电极经材料表面流到圆柱电极。
表面电阻率surface resistivity
在绝缘材料的表面层里的直流电场强度与线电流密度之商,即单位面积内的表面电阻。面积的大小是不重要的。
注:表面电阻率的SI单位是0。 实际上有时也用 “欧每平方单位”来表示。
电源
要求有很稳定的直流电压源。这可用蓄电油或一个整流稳压的电摞来提供。对电源的稳定度要求是由电压变化导致的电流变化与被测电流相比可忽略不计。
加到整个试样上的试验电压通常规定为100V、250V、500V、1000 V、2500 V、5000 V, 10000 V和15000 V。 常用的电压是100V、500V和1000 V。
在某些情况下,试样的电阻与施加电压的极性有关
如果电阻是与极性有关的,则宜加以注明。取两次电阻值的几何平均值(对数算术平均值的反对数)作为结果。
由于试样电阻可能与电压有依存关系,因此应在报告中注明试验电压值。
方法
测量高电阻常用的方法是直接法或比较法。
直接法是测量加在试样上的直流电压和流过它的电流(伏安法)而求得未知电阻。
比较法是确定电桥线路中试样未知电阻与电阻器已知电阻之间的比值,或是在固定电压下比较通过这两种电阻的电流。
附录A给出了描述这些原理的例子。
伏安法需要一适当精度的伏特表,但该方法的灵敏度和度主要取决于电流测量装置的性能,该装置可以是一个检流计或电子放大器或静电计。
电桥法只需要一灵敏的电流检测器作为零点指示器,测量度主要取决于已知的桥臂电阻器,这些桥臂电阻应在宽的电阻值范围内具有高的精密度和稳定性。
电流比较法的度取决于已知电阻器的度和电流测量装置,包括与它相连的测量电阻器的稳定度和线性度。只要电压是恒定的,电流的确切数值并不重要。
对于不大于1011Ω的电阻,可以按照11.1用检流计采用伏特计一安培计法来测定其体积电阻率。 对于较高的电阻,则推荐使用直流放大器或静电计。
在电桥法中,不可能直接测量短路试样中的电流(见11.1)。
利用电流测量装置的方法可以自动记录电流,以简化稳态测试过程(见11.1)。
现己有测量高电阻的一些专门的线路和仪器。只要它们有足够的度和稳定度,且在需要时能使试样短路并在电化前测量电流者,均可使用。
表面电阻率
为测定表面电阻率,试样的形状不限,只要允许使用第三电极来抵消体积效应引起的误差即可。推荐使用图2及图3所示的三电极装置。用电极1作为被保护电极,电极3作为保护电极,电极2作为不 保护电极。可直接测量电极1和2之间表面间隙的电阻。这样测得的电阻包括了电极1和2之间的表面电阻和这两个电极间的体积电阻。然而,对于很宽范围的环境条件和材料性能,当电极尺寸合适时, 体积电阻的影响可忽略不计。为此,对于图2和图3所示的装置,电极的间隙宽度g至少应为试样厚度 的2倍,一般说来,1mm为切实可行的 小间隙。被保护电极尺寸d1(或长度l1)应至少为试样厚度h的10倍,通常至少为25mm。
也可以使用条形电极或具有合适尺寸的其他装置。
注:由于通过试样内层的电流的影响,表面电阻率的计算值与试样和电极的尺寸有很大的关系,因此,为了测定时可进行比较,推荐使用与图2所示的电极装置的尺寸相一致的试样,其中d1= 50 mm, d2 = 60 mm, ds = 80 mm。
试样处置
电极之间或测量电极与大地之间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,除非另有协议或规定。除了同二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,表面被测部分不应被任何东西触及。
测量指标
1、电阻测量范围:1?104Ω ~1?1018Ω。
2、电流测量范围:2?10-4A~1?10-16A
3、显 示 方 式:数字液晶显示
4、内置测试电压:10V、50V、100V、250V、500V、1000V(任意切换)
5、基本准确度:1% (*注)
6、使用环境: 温度:0℃~40℃,相对湿度<80%
7、供电形式:AC 220V,50HZ,功耗约5W
8、仪器尺寸:285mm?245mm?120 mm
9、质量: 约5KG
10、体积小、重量轻、准确度高,电阻、电流双显示,性能好稳定、读数方便
防止漏电流的影响:对于高电阻材料,只有采取保护技术才能去除漏电流对测量的影响。保护技术就是在引起测量误差的漏电路径上安置保护导体,截住可能引起测量误差的杂散电流,使之不流经测量回路或仪表。保护导体连接在一起构成保护端,通常保护端接地。测量体积电阻时,三电极系统的保护极就是保护导体。此时要求保护电极和测量电极间的试样表面电阻高于与它并联元件的电阻10~100倍。线路接好后,应首先检查是否存在漏电。此时断开与试样连接的高压线,加上电压。如在测量灵敏度范围内,测量仪器指示的电阻值为无限大,则线路无漏电,可进行测量。
体积电阻
在测试以前应使试样具有电介质稳定状态。为此,通过测量装置将试样的测量电极1和3短路 (图la)),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100min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Io变得基本恒 定时(可能需要几小时),记下Io的值和方向。
然后加上规定的直流电压井同时开始记时。除非另有规定,在如下每个电化时间作一次测量:1 min、2min、5min、10min、50min、100min。如果连续两次测量得出同样的结果,责可以结束试验并用这个电流值来计算体积电阻。记录次观察到相同测量结果时的电化时间。如果在100min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后的电流值来计算体积电阻率。
报告
报告应至少包括下述情况:
a)电阻率测试仪(电阻率测定仪)关于材料的说明和标志(名称、等级、颜色、制造商等);
b)电阻率测试仪(电阻率测定仪)试样的形状和尺寸;
c)电阻率测试仪(电阻率测定仪)电极和保护装置的形式、材料和尺寸;
d)电阻率测试仪(电阻率测定仪)试样的处理(清洁、预干燥、处理时间、湿度和温度)等;
e)电阻率测试仪(电阻率测定仪)试验条件(试样温度、相对由度);
f)电阻率测试仪(电阻率测定仪)测量方法;
g)电阻率测试仪(电阻率测定仪)施加电压;
h)电阻率测试仪(电阻率测定仪)体和、电阻率(需要时);
注1:当规定了一个固定的电化时间时,注明此时间,给出个别值,并报告中值作为体积电阻率。
注2: 当在不同的电化时间后测试时,应按如下要求报告:
当在相同的电化时间里试样达到一个稳定状态肘,给出个别值,并报告中值作为体积电阻率。在这个电化时间里有某些试样不能达到稳定状态,则报告不能达到稳定状态的试样数,并分别地给出它们的结果。当测试结果取决于电化时间时,则报告它们之间的关系,例如.以图的形式或给出在电化Imin、10min和100min后的体积电阻率的中值。
i)表面电阻率(需要时):
给出电化时间为1 min的个别值,并报告其中值作为表面电阻率。
符合标准:
GB/T 1410-2006《 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 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 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 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》
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。
我厂主要产品有:
拉力材料试验机(符合国标GB/T1172-1999、GB/T2975-1998、GB/T10632-1989)
硫化橡胶耐电压强度试验仪/符合国标GB/T1408-2006、ASTMD149
体积表面电阻率测试仪/符合国标GB/T1410-2006、ASTMD257-99
介电常数介质损耗测试仪/符合国标GB/T1409-2006
塑料球压痕硬度测试仪/符合国标GB/T3398-2008
橡胶塑料摩擦磨损试验机/符合国标GB/T3960-1983
热变形维卡温度测定仪/符合国标GB/T8802-2001
熔体流动速率测定仪/符合国标GB/T3682-2000
水平垂直燃烧试验仪/符合国标GBGB/T5169.16-2002、ANSI/UL94
氧指数测定仪GB/T2406.2-2009GB/T2406.1-2008
垂直燃烧试验机符合国标GB/T18380.11-2008
塑料球压痕硬度计(符合国标GB/T3398-2008)
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