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体积表面电阻率测定仪(超高电阻测量仪)

简要描述:体积表面电阻率测定仪(超高电阻测量仪)
GB1410-16规定了试样尺寸,
圆形平板试样,直径为$100mm或050mm,
方形平板试样为100 X 100mm2或50 X 50mm2,
管状试样为长100mm或50mm,
试样一般不小于3个。

  • 产品型号:
  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2022-04-14
  • 访  问  量:92

详细介绍

品牌自营品牌产地类别国产
应用领域化工,石油,航天,汽车,电气

体积表面电阻率测定仪(超高电阻测量仪)-ZST-121


一、技术指标

1、电阻测量范围: 0.01×104Ω ~1×1018Ω。

2、电流测量范围为: 2×10-4A1×10-16A

3、显 示 方 式:数字液晶显示

4、内置测试电压: 10V 50V100V2505001000V

5、基本准确度:1% (*)

6、使用环境: 温度:0℃~40℃,相对湿度<80%

7、机内测试电压: 10V/50V/100/250/500/1000V 任意切换

8、供电形式: AC 220V50HZ,功耗约5W

9、仪器尺寸: 285mm× 245mm× 120 mm

10、质量: 约5KG


二、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(0),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。


三、典型应用

1、测量绝缘材料电阻()

2、测量防静电材料的电阻及电阻率

3、测量计算机房用活动地板的系统电阻值

4、测量防静电鞋、导电鞋的电阻值

5、光电二极管暗电流测量

6、物理,光学和材料研究


四、符合标准:

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 1410-2006《 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》


测量技术的考虑和提高测量准确度的途径 ——针对绝缘材料等高阻样品

提纲 

1. 对试样和电极的要求 

1.1. 对试样的要求 

1.2. 二电极系统 

1.3. 三电极系统 

1.4. 对电极材料的要求 

2. 影响测量准确度的因素和提高测量准确度的途径

2.1. 气候条件的影响和确定 

2.2. 工作条件—电压、时间的影响和确定 

2.3. 环境条件—漏电流及外来干扰电势的影响

1. 对试样和电极的要求 

1.1.对试样的要求 

★GB1410-16规定了试样尺寸, 

圆形平板试样,直径为φ100mm或φ50mm, 

方形平板试样为100×100mm2或50×50mm2,

管状试样为长100mm或50mm, 

试样一般不小于3个。

如果不是按照国标严格制备的样品,那么一般的制备原则是:试样尺寸应选择的大一些, 以便安装电极,同时克服材料不均匀性的影响。

1.2.二电极系统

测量总电流,无法区分IV和IS,故而测到的是总电阻。 

特点:简单,方便,用于要求不高的场合。 

考虑到试样的不均匀性,为了使测得的数值真正反映材料的实际特性,电极的面积应大一些。

image.png

1.3.三电极系统

为了克服二电极系统无 法区分IV和IS的缺点, 需采用三电极测量系统。

在二电极系统上增加了 保护电极,各电极尺寸也有国标。 

1 测量电极

2 保护电极 

3 待测样品

4 高压电极

image.png

在测量体电阻时,用测量电极(1)和高压电极(4), 保护电极(2)接地;在测量面电阻时,用测量电极 (1)和保护电极(2),高压 电极(4)接地。 

由于有了保护电极,三电极系统在测量体电阻率时, 消除了面电导的影响;而测量面电阻率时又消除了 体电导的影响。

image.png


电极尺寸的选择,应使得测量电极间的电场 尽可能均匀。 

对于平板试样,应使保护电极与测量电极间 的间隙均匀,且尽可能的小,使测量电极边 缘的电场不均匀性减小。 

保护电极的宽度至少应两倍于样品的厚度。 

测量电极的尺寸要远大于样品的厚度。 

高压电极应比保护电极内半径大2h 。 

可参见相关的国家标准。

1.3.三电极系统(测量装置,绝缘)

应用三电极系统测量时,测量装置通常是一个有 二个绝缘出线端的金属匣,样品放在其中。 

匣子本身与保护电极相连。 

如果线路上的保护电极接地,则匣接地。测量电极和高压电极均应用屏蔽线接入测量电路。 

当测量线路要求高压电极接地时,则金属匣必须对地绝缘,并且为了消除感应电压的影响,应把它放在接地屏内。对于测量电路,此时测量电极的引线必须有双重屏蔽。

? 1 测量电极 ? 2 保护电极 ? 3 待测样品 ? 4 高压电极

image.pngimage.png

            平板电极                             管形电极

1.4.对电极材料的要求

?电极与样品表面有良好的接触,其间没有空气 间隙、气泡、空气夹层,否则构成双层介质。 

?电极与材料在试验条件下不起变化,而且不影响被测介质的性能,更不能与介质起化学反应。 

?电极与试样有良好的导电性; 

?制作容易、安装方便、工作安全。

常用电极有 

块状金属电极☛:结构简单,使用方便,但是与试样接触不良。 

金属箔电极:与实验接触良好,适于不吸油的试样。表面致密 无孔洞,无法对试样进行正常化处理。 

银漆多孔:试样内部的潮气容易扩散出去,适合研究 材料绝缘电阻与温(湿)度关系。

常用的电极材料

喷涂或真空蒸发金属电极:与银漆特性相似 

导电橡皮电极:接触良好,适合潮湿环境测试,易氧化,不能用于高温测量。 

石墨电极:接触良好,制作方便,可用于高温测量,不能用于易吸水或吸油的试样。

导电液体电极(水银电极):接触良好,水银有毒,不能用于连续测量和高温测量场合。

2. 影响测量准确度的因素和提高测量准确度的途径 2.1.气候条件的影响和确定 

※同样的材料在不同的温度、湿度下测得的结果也是不相同的。 

因此必须在规定的温度和湿度条件下进行测 试。 

如果偏离此条件,必须进行校正。

正常化处理(预处理)

定义:是为了消除试样在试验前条件与测试条件不一致而造成性能的差异,而对试样进行预处理的过程。

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条件处理

条件处理,为了考核材料能够耐受温度、湿度等各种因素影响的程度,或者测定材料在特定条件下的某种性能和变化规律,在试验前,将试样置于规定温度和湿度的大气中或完全浸泡在水(或其它液体)中,放置规定时间的处理。 

我国规定的常态实验:温度为20±5℃ ,相对湿度为65±5%

image.png

2.2.工作条件—电压、时间的影响和确定 稳定电流

加电压后,试样中存在传导电流、充电电流(干 扰) 、吸收电流(干扰)。 

充电电流在闭合电源后的很短时间就降为零。 

吸收电流与待测绝缘介质材料特性有关,且随时间逐渐减小,最后接近于零。

作电流时间曲线,在电流稳定后再测量。 

实际中,一般材料在加电1分钟左右,电流趋于稳定。 

通常规定,加电压1分钟后,再进行测量。

image.png

试验电压

对于完整的理想绝缘介质材料,试验电压的大小与其绝缘电阻值无关。 

实际材料总不可避免的存在杂质和缺陷,使所测得的绝缘电阻值随所加电压的增加而降低。 

所以,对于每种材料都要规定测试电压的大小。

残余电荷与静电

由于电解质的极化特性,在直流电场中介质与电极的分界面上将积聚有极化电荷,而在电极上相应地增加了自由电荷。 

当外电场去除后,极化电荷逐渐消失,电极上的电荷随极化电荷的消失而缓慢减少。 

实例:若试样先测体积电阻后立刻测表面电阻时,由于极化电荷的影响,可能使测得的表面电阻偏大,甚至高阻计指针反偏。

绝缘介质材料在制造、加工和测试等过程中还可能产生静电,影响测量的准确性。 

因此,在测量时为消除极化电荷和静电的影响,试样要彻底放电。

2. 影响测量准确度的因素和提高测量准确度的途径 

2.3. 环境条件—漏电流及外来干扰电势

▲外来电势按来源和性质可分为:外界强电场的干扰、接触电势、热电势、电解电势。 

▲测量前应首先检查有无外来电势的影响。

检查有无外来电势的一般方法

观察试样在施加电压前以及去除电压后指示 器有无偏转来确定。 

如有偏转,说明存在外来电势的影响。 

当偏转不大,可改变施加电源电压极性(正、 反向),测量两次取平均值。 

若外来干扰电势很大,须找出其原因,并设法消除。

2.3. 环境条件外界强电场的干扰

在超高阻测量时的影响比较显著。 

原理:通过杂散电磁耦合或者静电感应方式, 在测量回路中产生附加杂散电流,影响测量准确度。 

例子:比如用“高阻计法"测电阻,本来电 流就很小,再经放大,附加电流的影响就很大了。 

对策:在测量回路对外电场感应敏感的地方, 如测量电极引线、分流器及检流计等都应有

接触电势和热电势

接触电势:产生在元件连接处以及不同金属接触处(如测量端的短路开关),由于逸出功不同而产生接触电势。 

热电势:在温度很高时,由于热的不均匀性,在检流计、分流器等低阻回路中,将产生热电势(或温差电势)造成检流计零点漂移。 

通常热电势很小,接触电势可以通过改善接头来消除。

电解电势

在潮湿环境下或试样表面不清洁场合下,由于直流电场电解作用将在测量电极和保护电极之间产生,它可能达到较大的数值。 

对策:使试样表面保持清洁,并置于干燥大气中来减弱这种影响。

漏电流

测量线路的漏电流主要是各元件、开关、电极支架和检流计接线的绝缘电阻不高而形成分路作用,这些漏电流流经检流计将造成测量误差。

I1表示通过测量回路处于高压端各元件到测量端的漏电流;I2表示从测量端到接地端的漏电流。

漏电流I1存在,将使测得试样的电阻值偏小;而I2存在,将使得测量电阻值偏大。 

要减小I1,则必须提高R1,即提高高压端各绝缘支撑的绝缘电阻。但是,这受到限制,特别是测量高绝缘电阻的试样很难满足。

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高绝缘电阻测试时抑制漏电流的措施

保护技术的原理: 

只有通过检流计的漏电流才能影响测量结果。 

将产生漏电流I1的所有高压部分的 元件放在具有金属夹层的双层绝缘体上,金属夹层接地。

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在绝缘电阻测试中,必须检查有无漏电流存在。 

检查方法: 

断开试样测量端与分流器的连线,加上电源,合上所有开关,逐步增大检流计灵敏度,视指示器有无偏置; 

如有偏转,说明有漏电流通过指示仪器,必须找出原因并加以消除; 

检流计无偏转时才能进行正式测量。

绝缘材料绝缘电阻的测量方法

标准的演变: 

GB/1410-2006(2006-06-01——至今)固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法 

GB/1410-19891990-01-01——2006-06-01固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法 

GB/1410-78(更早)固体电工绝缘材料绝缘电阻、体积电阻系数和表面电阻系数试验方法

标准截图


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关键词:体积表面电阻率测定仪(超高电阻测量仪),体积电阻率测试仪,表面电阻实验


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