粉体绝缘材料表面电阻率测试仪 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。
粉体绝缘材料表面电阻率测试仪 参数:
1、电阻测量范围:0.01?104Ω ~1?1018Ω。
2、电流测量范围:2?10-4A~1?10-16A
3、显 示 方 式:液晶、电阻、电流双显示
4、内置测试电压:10V、50V、100V、250V、500V、1000V(任意切换);
5、基本准确度:≤1%;
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、全自动测量、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
9、所有测试电压(10V/50V/100/250/500/1000V)测试时电阻结果直读
10、配置:
10.1主机:一台
10.2屏蔽箱 电极:一套
10.3测试线:五条
10.4说明书 合格证 保修卡:各一份
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。
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)。
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。
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。
使用方法
6.1接好电源线
确保电源为220VAC/50Hz
6.2接通电源
将电流电阻量程置于104档,电压量程置于10V,然后开机。
6.3调零
在“Rx”两端开路的情况下,调零使电流表的显示为0000 .注意:在“Rx”两端不开路,如接在电阻箱或被测量物体上时调零后测量会产生很大的误差。一般一次调零后在测试过程中不需再调零。 完毕后关机。
6.4连接线路
接好测试线,将测试线将主机与屏蔽箱连接好,测体积电阻时测试按钮拨到Rv边,测表面电阻时测试按钮拨到Rs边。然后开机。
6.5选择合适的测量电压
★电压选择开关在后面板,注意,在测试过程中不要随意改动测量电压,可能因电压的过高或电流过大损坏被测试器件或测试仪器;
6.6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。
6.7测试完毕将电阻电流量程拔至“104”档,电压量程调至10V后关闭电源
★每测量一次均应将量程开关拨回到104“调零”档的量程位置以免开机或测量端短路时而损坏仪器。
6.8测量电流及1015Ω以上超高电阻的测量应用测量电流后用欧姆定律以电压除以电流计算电阻的方法,详见8.5节内容。
6.9体积电阻和表面电阻转换
★在测试过程中,使用屏蔽箱在进行体积电阻和表面电阻转换时,必须把电源关闭后进行档位转换,否则会导致电压冲击到主机无法显示或损坏。
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。
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
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。
主要应用范围
材料高阻测试测量如防静电产品(防静电鞋、防静电塑料橡胶制品、计算机房防静电活动地板等)电阻值的检测;
材料体电阻(率)和表面电阻(率)测量;
电化学和材料测试,以及物理,光学和材料研究;
微弱电流测量如光电效应和器件暗电流测量。
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。
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
GB 12014防静电工作服
GB/T 20991-2007个体防护装备 鞋的测试方法
GB 4385-1995防静电鞋、导电鞋技术要求
GB 12158-2006防止静电事故通用导则
GB 4655-2003橡胶工业静电安全规程
GB/T 12703.4-2010纺织品 静电性能的评定 第4部分 电阻率
GB/T 12703.6-2010纺织品 静电性能的评定 第6部分 纤维泄漏电阻
GB 13348-2009液体石油产品静电安全规程
GB/T 15738-2008导电和抗静电纤维增强塑料电阻率试验方法
GB/T 18044-2008地毯 静电习性评价法 行走试验
GB/T 18864-2002硫化橡胶 工业用抗静电和导电产品 电阻极限范围
GB/T 22042-2008服装 防静电性能 表面电阻率试验方法
GB/T 22043-2008服装 防静电性能 通过材料的电阻(垂直电阻)试验方法
GB/T 24249-2009防静电洁净织物
GB 26539-2011防静电陶瓷砖Antistatic ceramic tiles
GB/T 26825-2011抗静电防腐胶
GB 50515-2010导(防)静电地面设计规范
GB 50611-2010电子工程防静电设计规范
GJB 105-1998-Z电子产品防静电放电控制手册
GJB 3007A-2009防静电工作区技术要求
GJB 5104-2004无线电引信风帽用防静电涂料及风帽静电性能通用要求
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。
表面电阻
施加规定的直流电压,测定试样表面的两个测量电极(图1b)中电极1和2)间的电阻。应在1min的电化时间后测量电阻,即使在此时间内电流还没有达到稳定的状态。
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。
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、GB 12014、GB/T 20991-2007、GB 4385-1995、GB 12158-2006、GB 4655-2003、GB/T 12703.4-2010、GB/T 12703.6-2010、GB 13348-2009、GB/T 15738-2008、GB/T 18044-2008、GB/T 18864-2002、GB/T 22042-2008、GB/T 22043-2008、GB/T 24249-2009、GB 26539-2011、GB/T 26825-2011、GB 50515-2010、GB 50611-2010、GJB 105-1998-Z、GJB 3007A-2009、GJB 5104-2004
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。
售后服务
一、安装调试:协助试验机的安装,负责试验机的运输、调试。
二、验收标准:试验机按订货技术附件进行验收。终验收在买方进行,对用户提供的试样进行试验,并提供测试报告。
三、培训:安装调试同时,在仪器操作现场一次性免费培训操作人员2-3名,该操作人员应是由需方选派的长期稳定的员工,培训后能够对设备基本原理、软件使用、操作、维护事项理解和应用,使人员能够独立操作设备对样品进行检测、分析,同时能进行基本的维护。
四、软件升级:终生免费提供新版本控制软件。
业务咨询:932174181 媒体合作:2279387437 24小时服务热线:15136468001 盘古机械网 - 全面、科学的机械行业免费发布信息网站 Copyright 2017 PGJXO.COM 豫ICP备12019803号