體積表面電阻率測定儀主要參數(shù)：

電阻率定義

電阻率(Resistivity)是用來表示各種物質電阻特性的物理量，某種材料制成的長為1m，橫截面積為1m2的導體的電阻，在數(shù)值上等于這種材料的電阻率。它反映物質對電流阻礙作用的屬性，它不僅與物質的種類有關，還受溫度、壓力和磁場等外界因素影響。

電阻率是用來表示各種物質電阻特性的物理量。用某種材料制成的長為1m、橫截面積為1m2的導體的電阻，在數(shù)值上等于這種材料的電阻率。

國際單位制中，電阻率的單位是Ω·m，常用單位還有Ω·mm2/m

推導公式：

電阻率（resistivity）是用來表示各種物質電阻特性的物理量。在溫度一定的情況下，材料的電阻為：R=ρL/S

其中的ρ就是電阻率，L為材料的長度， S為材料的橫截面積?？梢钥闯?，材料的電阻大小跟材料的長度成正比，即在材料和橫截面積不變時，長度越長，材料電阻越大；而跟材料橫截面積成反比，即在材料和長度不變時，橫截面積越大，電阻越小。

由上式可知電阻率的定義為：ρ=RS/L

推導公式： R=ρV/S²,R=ρL²/V

注：推導公式假設V為材料體積且滿足 V=LS

對于橫截面不均勻的材料，可以將其看成由無數(shù)個長度極短的橫截面均勻材料串聯(lián)而成的。

說明：

1、電阻率ρ不僅和導體的材料有關，還和導體的溫度有關。在溫度變化不大的范圍內，幾乎所有金屬的電阻率都隨溫度作線性變化，即ρ=ρ₀(1+at)，式中t是攝氏溫度，ρ₀是0℃時的電阻率，a是電阻率溫度系數(shù)，利用這一性質可制成電阻溫度計，有些合金電阻率受溫度的影響很小，常用來作標準電阻。

2、由于電阻率隨溫度改變，故對于某些電器的電阻，必須說明它們所處的物理狀態(tài)。如一個“220V，40W”電燈燈絲的電阻，正常發(fā)光時是1 210Ω，未通電時只有100Ω左右 。

3、電阻率和電阻是兩個不同的概念，電阻率是反映物質對電流阻礙作用的屬性，電阻是反映物體對電流阻礙作用的屬性。

影響因素：

電阻率不僅與材料種類有關，而且還與溫度、壓力和磁場等外界因素有關。金屬材料在溫度不高時，ρ與溫度t(℃)的關系是ρt=ρ0(1+at)，式中ρt與ρ0分別是t℃和0℃時的電阻率；a是電阻率的溫度系數(shù)，與材料有關。錳銅的a約為1×10-5/℃（其數(shù)值極?。?，用其制成的電阻器的電阻值在常溫范圍下隨溫度變化極小，適合于作標準電阻。已知材料的ρ值隨溫度而變化的規(guī)律后，可制成電阻式溫度計來測量溫度。半導體材料的a一般是負值且有較大的量值。制成的電阻式溫度計具有較高的靈敏度。有些金屬（如Nb和Pb）或它們的化合物，當溫度降到幾K或十幾K（絕對溫度）時，ρ突然減少到接近0，出現(xiàn)超導現(xiàn)象，超導材料有廣泛的應用前景。利用材料的ρ隨磁場或所受應力而改變的性質，可制成磁敏電阻或電阻應變片，分別被用來測量磁場或物體所受到的機械應力，在工程上獲得廣泛應用 。

常用金屬導體電阻率ρ(Ω·m)：(1)銀1.65 ×10-8；(2)銅1.75 ×10-8；(3)金2.40×10-8；(4)鋁2.83 ×10-8；(5)鎢5.48 ×10-8；(6)鐵9.78 ×10-8；(7)鉑2.22 ×10-7；(8)錳銅4.4 ×10-7；(9)汞9.6 ×10-7；(10)康銅5.0 ×10-7；(11)鎳鉻合金1.0 ×10-6；(12)鐵鉻鋁合金1.4 ×10-6；(13)鋁鎳鐵合金1.6 ×10-6

可以看出，導體中純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。銀的電阻率最小，但銀的價格昂貴，通常很少用銀做導線，只在特殊需要時才用，導線一般都用電阻率較小的銅或鋁來制作，鋁比銅便宜，因此鋁導線用的很多。電爐、電阻器的電阻絲一般都用電阻率較大的合金來制作。

各種材料的電阻率都隨溫度而變化，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，因此金屬導體的電阻也隨溫度的升高而增大，利用電阻的這種性質可以制作電阻溫度計；如果已知導體電阻隨溫度的變化情況，那么，測出導體的電阻，反過來就可以知道導體的溫度  。

應用：

電阻率是反映導體導電性能好壞的物理量。電阻率小，導電性能好；電阻率大，導電性能差。電阻率的大小是由材料本身的性質決定的，而同一種材料的電阻率又隨溫度的變化而變化，一般情況下溫度高，電阻率大。下表列出了常溫下一些常見材料的電阻率。

由上表可以看出，金屬和合金的電阻率都很小；而電木、橡膠的電阻率都很大。在使用時，可以根據需要，參照電阻率表選取合適的材料。例如，在供電、輸電、配電線路中，為了減小電阻，要選用銅、鋁等低電阻率的材料制作導線；而在用電器和電工工具的絕緣部分又要選用電木、橡膠等高電阻率的材料制作導線  。

在給空調等高耗能電器裝配專用導線時，由于它們的功率較大，工作電流較大，因此我們常選擇電阻率較小、線徑較大的銅導線。

各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化。純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，電阻溫度計就是利用金屬的這種特性制成的，它可以用來測量很高的溫度。精密的電阻溫度計是用鉑做的。已知鉑絲的電阻與溫度的對應關系，只需測出鉑絲的電阻就可以知道環(huán)境溫度。有些合金如錳銅和康銅合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標準電阻 。

體積表面電阻率測定儀工作原理：

根據歐姆定律，被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統(tǒng)的高阻計的工作原理是測量電壓V固定，通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。從歐姆定律可以看出，由于電流I是與電阻成反比，而不是成正比，所以電阻的顯示值是非線性的，即電阻無窮大時，電流為零，即表頭的零位處是∞，其附近的刻度非常密，分辨率很低。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時，其電壓V也會有些變化，所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。
    本臺電阻率測試儀是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I，通過內部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計算，然后把所得到的結果經過A/D轉換后以數(shù)字顯示出電阻值，即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化，其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流Ｉ的變化而變，所以，即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對其結果影響不大，其測量精度很高()，從理論上講其誤差可以做到零，而實際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。

使用方法：

6.1接好電源線 
確保電源為220VAC/50Hz 
6.2接通電源 
   將電流電阻量程置于 104 檔,電壓量程置于10V，然后開機。
6.3調零 
在“Rx"兩端開路的情況下,調零使電流表的顯示為0000 .注意：在“Rx"兩端不開路，如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零。 完畢后關機。
6.4連接線路 
    接好測試線，將測試線將主機與屏蔽箱連接好，測體積電阻時測試按鈕撥到Rv邊，測表面電阻時測試按鈕撥到Rs邊。然后開機。
6.5選擇合適的測量電壓 
★電壓選擇開關在后面板，注意，在測試過程中不要隨意改動測量電壓，可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器; 
6.6測試 
測量時從低檔位逐漸拔往高檔，每撥一次稍停留1～2秒以使觀察顯示數(shù)字， 當被測電阻大于儀器測量量程時，電阻表顯示“1"，此時應繼續(xù)將儀器撥到量程更高的位置，當測量儀器有顯示值時應停下，當前的數(shù)字乘以檔次即是被測電阻值。當有顯示數(shù)字時不要再往更高次檔撥，否測儀器會過量程，機內保護電路開始工作，儀器測量準確度會下降。 
6.7 測試完畢將電阻電流量程拔至“104 "檔，電壓量程調至10V后關閉電源
★每測量一次均應將量程開關撥回到104“調零"檔的量程位置以免開機或測量端短路時而損壞儀器。
6.8 測量電流及1015Ω以上超高電阻的測量應用測量電流后用歐姆定律以電壓除以電流計算電阻的方法，詳見8.5節(jié)內容。
6.9 體積電阻和表面電阻轉換
★在測試過程中，使用屏蔽箱在進行體積電阻和表面電阻轉換時，必須把電源關閉后進行檔位轉換，否則會導致電壓沖擊到主機無法顯示或損壞。

測試步驟
1.打開設備電源開關，預熱10分鐘。
2.打開屏蔽箱門，將被測試品放置在三電極中間位置，試品應全部覆蓋不保護電極。
3.按照圖×的接線方式接好線，右側藍色線接被保護電極，中間黑色線接不保護電極，左側黑色線接保護電極。
4.調整保護電極的位置，使保護電極和被保護電極之間的間隙均勻。
5.關閉屏蔽箱門，設置換擋時間（默認2s），電化時間（默認60s），厚度。
6.同一個試品需要測量表面電阻和體積電阻時，北京檢測儀器一定要先測表面電阻后測體積電阻。將“表面/體積”檔位開關至需要的檔位。
7.按啟動按鈕，觀察電阻值和檔位的變化，當檔位穩(wěn)定開始電化計時，電化時間到后記錄電阻值。
8.測試樣品結束，觀察高壓指示燈滅，打開試驗箱，換取試品，重復步驟2～7。
9.試驗結束，關閉電源，用綢布蓋住設備，北京檢測儀器保持清潔。

注意事項

1.使用前務必詳閱北京檢測儀器說明書，并遵照指示步驟，依次操作。

2.設備必須在環(huán)境溫度0～40℃，濕度不大于70%的環(huán)境下進行。

3.機殼必須可靠接地。

4.開機后必須預熱不少于10分鐘。

5.試品尺寸必須大于不保護電極面積。

6.試品必須放在屏蔽箱內并關上門進行測試。

7.同一個試品需要測量表面電阻和體積電阻時，北京檢測儀器一定要先測表面

電阻后測體積電阻。

8.同一試品采用不同電壓測試時，應先用低電壓測試，再用高電壓測試。反之

會使測試結果出現(xiàn)較大誤差。

9.絕緣電阻越大，電化時間需要越長才能夠趨于穩(wěn)定，一般取值60s，也可根

據實際情況自行設定。

10.針對同一試品兩次以上的測試，務必要確保兩次測試時的環(huán)境條件（如：溫

度、濕度等）及測試條件（如：充放電時間）一致，且有足夠長的時間間

11.測試電壓取1000V時，北京檢測儀器測試電阻值1×107Ω～1×1016Ω，電

壓取100V時，測試電阻值1×106Ω～1×1015Ω，電壓取10V時，測試電阻值

1×105Ω～1×1014Ω。

使用注意事項：

★高阻測量一定要嚴格按使用方法步聚進行，否則有可能造成儀器*損壞或電人。 
7.1 應在“Rx"兩端開路時調零（主機開機）
如接在電阻箱或被測量物體上時調零后測量會產生很大的誤差。一般一次調零后在測試過程中不需再調零，但改變測量電壓后可能要重新調零。 
7.2 禁止將“Rx"兩端短路，以免微電流放大器受大電流沖擊
7.3 在測試過程中不要隨意改動測量電壓， 
★隨意改動測量電壓可能因電壓的過高或電流過大損壞被測試器件或測試儀器，而且有的材料是非線性的，即電壓與電流是不符合歐姆定律，有改變電壓時由于電流不是線性變化，所以測量的電阻也會變化。 
7.4 測量時從低次檔逐漸拔往高次檔 
★每撥一次稍停留1～2秒以便觀察顯示數(shù)字，當有顯示值時應停下，記錄當前的數(shù)字即是被測電阻值。若顯示“1"時，表示欠量程應往高次檔拔。直到有顯示數(shù)字時為止。當有顯示數(shù)字時不能再往高次檔撥，否則有可能損壞儀器(機內有過電流保護電路)。除104 Ω檔之外，當顯示低于1.99，表示過量程應換低檔! 
7.5 大部分絕緣材料，特別是防靜電材料的電阻值在加電壓后會有一定變化而引起數(shù)字變化 
★由于本儀器的分辯率很高，因而會引起顯示值的末尾幾位數(shù)也變化，這不是儀器本身的問題，而是被測量對象的導電機理復雜而使得阻值有些變化。在這種情況下往往取2位有效數(shù)就夠了。 
7.6 接通電源后，手指不能觸及高壓線的金屬部分 
★本儀表有二連根線:高壓線(紅)和微電流測試線。在使用時要注意高壓線，開機后人不能觸及高壓線，以免電人或麻手。 
7.7 測試過程中不能觸摸微電流測試端 
★微電流測試端zui怕受到大電流或人體感應電壓及靜電的沖擊。所以在開機后和測試過程中不能與微電流測試端接觸，以免損壞儀表。 
7.8 在測量高阻時，應采用屏蔽盒將被測物體屏蔽. 
★在測量大于1010 Ω以上時，為防止外界干擾面而引起讀數(shù)不穩(wěn)。 
7.9 每次測量完時應將量程開關撥回“104 "檔再進行下次測試
在測量時應逐漸將量程開關撥到高阻檔，測量完時應將電流電阻量程、電壓量程開關撥回低檔。以 確保下次開機時量程開關處在低阻量程檔。

校驗方法

1電壓校驗

1.1將觸控屏上“體積/表面”檔位開關至“體積”檔，中間黑色線接電壓表的正極，屏蔽箱內部殼體接線柱接電壓表負極。

1.2在觸控屏設置界面設置所要校驗的電壓值（1000V/500V250V/100V）。

1.3按啟動按鈕，待電壓穩(wěn)定后讀取電壓表的數(shù)值并記錄。

2 電阻校驗

2.1將將觸控屏上“體積/表面”檔位開關至“體積”檔，中間黑色線接標準電

阻的一端，右側藍色線接電阻的另一端，北京檢測儀器左側黑色線接電阻的屏

蔽端。

2.2按照標準電阻的額定電壓值選擇直流電壓檔位，按啟動按鈕，待電阻值穩(wěn)

定后讀取數(shù)據并記錄。

可能影響測量結果的各種因數(shù)

1、 測量時間對測量結果的影響

在測量電線電纜、大型電機、變壓器等大容量電器時，由于被測器件中存在較大的分布電容以及絕緣材料的介質吸收與極化現(xiàn)象，其充電時間常數(shù)可能高達數(shù)十分鐘，在測量開始時，電容性電流占主導地位，電阻示值很小，隨著電容電流逐漸衰減，儀表電阻示值呈緩慢上升，這是正?，F(xiàn)象（如果電阻示值很快穩(wěn)定，反而說明在測量開始時電導性泄漏電流就在在測量電流中占主導地位，北京檢測儀器這是被測對象因受潮而導致絕緣不良的一個主要特征）。為了取得一個比較確定的測量結果，通常對被測器件規(guī)定一個特定的測量時間（如電線電纜規(guī)定為1分鐘），可以通過設置儀器的定時器獲得所需的定時時間。
2、重復測量對測量結果的影響
在測量電線電纜、大型電機、變壓器等大容量電器的絕緣電阻時，如在短時間內進行重復測量，則二次測量示值將明顯比第一次測量示值高，這是由于被測器件中存在第一次測量所施加的殘余電荷的緣故。這些器件充電時間很長，同樣，放電時間也很長，在沒有充分放電的情況下重復測量，充電效果是疊加的，其等效作用是延長了后一次測量實際上的測量時間，電阻示值自然較高。因此，北京檢測儀器測量結果應以第一次測量為準，如要進行第二次測量則必須對被測器件進行充分放電后（一般為數(shù)十分鐘至數(shù)小時）才能進行。
3、測量電壓對測量結果的影響
不同的測量電壓可能會導致不同的測量結果，通常是測量電壓越高，漏電流越大，電阻值越小，具體原因見 4.4.4節(jié)。
4、環(huán)境溫度對測量結果的影響
電線電纜、電力器件、半導體元件等被測對象的絕緣電阻（或漏電流）有很大的溫度系數(shù)，如硅二極管，環(huán)境溫度每增加8-10 ℃，其反向漏電流就要增加一倍，絕緣電阻值降低一倍。為了取得一個比較確定的測量結果，通常對被測器件規(guī)定一個特定的測量環(huán)境溫度，在其他溫度下的測量結果，可以通過一定的公式換算到特定溫度下的絕緣電阻。在超高阻及微電流測量中還必須
保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定性，我廠在研發(fā)實踐中發(fā)現(xiàn)，在變化的溫度場中（ 如普通空調開啟與停止之間有1-2℃的溫度變化 ），北京檢測儀器測試導線（聚乙烯介質的同軸電纜）會產生10-13A - 10-12A  數(shù)量級的干擾電流（由于材料的熱釋電效應引起），試驗室建議采用連續(xù)送風的中央空調或變頻式空調。
5、環(huán)境濕度對測量結果的影響
環(huán)境濕度對超高阻（>1013Ω）測量、絕緣材料表面電阻率測量、防靜電工程表面電阻測量影響很大，這是由于絕緣材料表面吸濕效應所致。雖然3.1.1.2節(jié)中規(guī)定了儀表的正常工作條件為相對濕度不大于80%（無凝露），但這僅對儀表本身而言，在超高阻測量的情況下，被測對象（包括檢定儀表用的高值標準電阻器）對環(huán)境濕度的敏感程度要遠遠高于儀表本身。因此在進行上述測量時環(huán)境濕度應不大于60% RH，進行高絕緣電阻試驗的試驗室通常應備有空氣抽濕裝置。
6、環(huán)境干擾對測量結果的影響
環(huán)境干擾對超高阻（>1012Ω）、微弱電流（<10-11A）測量結果的穩(wěn)定性影響較大，用戶應設法避免的環(huán)境干擾包括:
a)電磁場干擾：高壓交流輸電線，北京檢測儀器大型電機、變壓器、電磁鐵、中頻及高頻加熱裝置以及產生電脈沖、電火花的干擾源包括手電鉆、電吹風、電焊機、以及大功率電器的啟動與停止，都可能造成測量結果不穩(wěn)定。
b)機械振動：儀表及被測對象應保持靜止，機械振動會在電路中產生壓電效應、摩擦生電效應以及被測物與儀表之間分布電容的變化，影響測量結果的穩(wěn)定性，尤其要保證被測對象及測量導線的絕對靜止，在進行超高阻（>1013Ω）、極微弱電流（<10-12A）測量時，建議采用帶有雙重屏蔽層的低噪聲電纜作測量導線，最好采用以空氣為絕緣介質的金屬硬管空氣電纜。
c)人體感應：因為人體與儀表及被測對象存在分布電容，且不可避免帶有電荷，操作人員的走動、肢體移動都會引起周圍電場的變化，導致儀表讀數(shù)上下跳動。
d)空氣中正負離子的干擾：在測試現(xiàn)場，某些能造成空氣電離的裝置如正、負離子發(fā)生器，空氣凈化器等會對測量結果造成較大影響，實驗表明，在進行超高阻（>1013Ω）、極微弱電流（<10-12A）測量時，由空調、去濕機的壓縮機，或電風扇引起的空氣流動、摩擦所產生的微弱電荷都會給測量結果帶來明顯影響。
使用北京檢測儀器儀表中的濾波器可以在一定程度上提高儀表讀數(shù)的穩(wěn)定性，杜絕環(huán)境干擾的最好辦法是將被測對象整體靜置在金屬屏蔽盒內，并保持與屏蔽盒絕緣良好，屏蔽盒與儀表的屏蔽端連接。

典型應用
1、測量絕緣材料電阻(率)
2、測量防靜電材料的電阻及電阻率
3、測量計算機房用活動地板的系統(tǒng)電阻值
4、測量防靜電鞋、導電鞋的電阻值
5、光電二極管暗電流測量
6、物理,光學和材料研究

典型用戶：
廣東腐蝕科學與技術創(chuàng)新研究院
華為技術有限公司
格力電器股份有限公司
大連理工大學
北京化工大學
上海東洋油墨有限公司
上?？臻g電源研究所
青島中集新材料有限公司
瑞聲科技控股有限公司
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