GB31838固体绝缘材料表面电阻率测试仪方法介绍

GB31838固体绝缘材料表面电阻率测试仪试验方法 推荐型号：ZST-212

1  概述

通用方法适用于各类材料的测量。对于一个特定类型的材料，应使用本部分规定的特定的试验方法。

根据特定的测量要求和产品的需求来选择不同类型的电极。对于表面形状弯曲的材料，建议选用小型线电极。弹簧电极可在产品上施加较小的应力而进行测量，且对于在测量前应进行条件处理的材料是最佳适用的电极。如果产品标准未规定，则应依据典型应用选择电极装置。

如果所选电极放置在被测试样上，使得试样形状发生明显变化，则应更换其他合适的电极进行测量。

如果没有可供参考的电极选用信息，则推荐采用小型线电极装置。

2  电压

试验电压应推荐为10V、100V、500V、1000V和10000V。

其他电压可能也适用，如无其他规定，应采用100V电压。

注1:超过规定的起始电压会引起局部放电，可能导致测量产生误差。若在空气中进行试验时，试验电压低于340V,不会引起局部放电。

注2:电压源的纹波特性是十分具有参考价值的，电源电压为100V时，纹波系数小于5×10^-5。

3  设备

3.1  概述

注意表面电阻受平行于电极装置的寄生电阻产生的影响，如试验装置支撑或电线屏蔽层的电阻。

当被测电阻大于1010Ω时，为减小测量误差，应对测量线路施加屏蔽，把测量装置放于屏蔽箱内。

各种电极装置均可用于表面电阻和表面电阻率的测量，但测量结果与电极类型密切相关。

3.2精确度

可采用任何合适的设备。测量电阻的精度至少应为：

—电阻低于10¹⁰Ω,测量误差不大于±10%；

—电阻在10¹⁰Ω~10¹⁴Ω之间，测量误差不大于±20%；

—电阻高于10¹⁴Ω,测量误差不大于±50%。

3.3电压源

所施加电压源应为稳定的直流电压源，可由蓄电池或整流稳压电源提供，要保证由电压不稳所引起的电流变化足够小，而不影响测量的有效性。

3.4电极装置A一弹簧电极

电极装置A由两个长度为100mm、间距为10mm的柔性金属的边缘锋利的刀刃电极组成，如图1所示。

电极装置A无保护电极。金属刀刃电极应包括两个相邻间隔为0.3mm、厚度为0.3mm、长度不超过5mm的弹簧装置。接触力应足够大以保证刀刃紧贴在试样表面，但不破坏试样表面。

所施加的金属刀刃电极的连接线宜具有足够的绝缘。

单位为毫米

说明：

1—导杆（可拆卸）；

2—金属刀刃电极；

3—式样。

图 1  电极装置A（示例）

3.5  电极装置Bー一小型线电极

电极装置B应由两个线电极粘附而成，没有保护电极，因此，应使用两个平行的宽度为1.5mm、长度为25mm、电极间距为2mm的线电极，例如导电银。应在试样条件处理前安装电极装置。应按照两电极系统连接测量电路(见图2)。

说明：

1—支撑杆；

2—导杆；

3—线电极；

4—试样。

图 2 电极装置B示意图

3.6  电极装置C一环形电极

电极装置C为三电极系统，如图3所示。在试样的一面放置环形电极，在对面放置不小于相应的测量电极尺寸的保护电极。可在试样条件处理前，粘合电极(见5.6.4)。

说明：

1—试样；

2—电极1；

3—测量区域；

4—电极2；

5—电极3（保护电极）；

图 3  电极装置C

除非另有规定，否则可使用其他任何尺寸的电极。表1给出了典型的电极尺寸。对于比较测量，推荐使用表1中的电极C1。

表1 电极装置C的典型电极尺寸                          单位为毫米

对于电极装置C,表面电阻应在电极1和电极2之间被测量，电极3应接地。

对于电导率很小且厚度可能小于或等于10m的薄膜材料，应注意保证电流表的输入电阻明显小于被测量样的体积电阻。

3.7  电极装置D线电极

电极装置D应包含两个粘合的线电极，没有保护电极。该类电极的长度和电极间距与电极装置A相同。

因此，电极装置D应由两个平行的宽度为1.5mm、长度为(100±1)mm、间距为(10±0.5)mm的线电极组成，例如导电银。可在试样条件处理前，安装电极。应按照两电极系统连接测量电路（见图2)。

3.8  电极装置E—小板试样用线电极

电极装置E是三电极系统，应由两个平行的宽度为1mm~2mm、长度为(50±1)mm、间距为(5±0.5)mm的线电极组成，例如导电银。

试样的另外一面放置保护电极，其尺寸不小于相应测量电极所覆盖试样的面积。可在试样条件处理前，安装电极。应按照三电极系统连接试验电路，见图4b)。

注：当试样为1SO 10350规定的宽度和长度均大于或等于60mm的小板材时，推荐使用电极装置E。

4  试验电路

根据所选择的电极装置，应执行两电极或三电极测量系统，见图4。

对于环形电极(电极装置C)和线电极E,应采用接地保护三电极测量电路。

对于其他线电极装置(电极装置A、电极装置B和电极装置D),应采用两电极测量电路。

说明：

a—电压源；

b—电压表；

c—电流表；

d—电极1；

e—电极2(屏蔽极)；

f—电极3(屏蔽极)；

g—试样。

图 4   两电极和三电极系统测量电路连接图

5  校准

应根据被测量样表面电阻的幅值，校准测量设备。

注：商业用标准电阻已可达100Ω。

5.6  试样

5.6.1  推荐的试样尺寸和电极装置

试样的尺寸要适用于所选用的电极装置，几种产品推荐的适用的电极类型参见附录A。

5.6.2  试样制备

试样的制备和形状应满足相关材料标准，试样在制备和移动过程中，材料的状态不应发生变化，且在移动过程中不应发生损坏。

如试样表面接触测量电极的部分是机械加工而得，应在测量报告中记录机加工的类型。试样应具有简单的几何形状(如平行测量区域的圆盘、圆柱体等)。

如可能，试样厚度应与产品厚度相同。

5.6.3  试样数量

被测试样数量应符合相关的产品标准的要求，如没有相关要求，则最少应采用三个试样进行试验。

5.6.4  电极应用

当使用贴附电极(电极装置B、电极装置C、电极装置D和电极装置E)时，应选择一个合适的区域，保证电极*覆盖在试样表面，所选电极材料应不影响表面电阻值的测量。

注：导电银漆和石电极已被证实适合做电极材料。

5.6.5  试样的条件处理和预处理

试样的条件处理或其他任何形式的预处理，应按照相关的产品标准进行。

如果没有相应的产品标准可参考，应按照IEC  60212(标准大气B)在23℃的室温下和相对湿度50%下对试样进行至少4d的条件处理。

如没有其他要求，则不应对试样进行清洁。还应避免试样被污染。

5.7  试验步骤

除非另有规定，否则应按照IEC  60212(标准大气B)在室温(23℃)、相对湿度50%下进行测量。

按照5.6.5条件处理和预处理试样后，应立即接电极与测量设备。

在完成条件处理和预处理后的2min内，应进行表面电阻Rs读数。如没有其他规定，应在施加电压1min后进行读数。